Comunicazione quantistica: laser a larghezza di riga ridotta

Comunicazione quantistica:laser a larghezza di linea stretta

Laser a larghezza di linea ridottaUn laser a banda stretta è un tipo di laser con particolari proprietà ottiche, caratterizzato dalla capacità di produrre un fascio laser con una larghezza di riga ottica molto ridotta (ovvero, uno spettro ristretto). La larghezza di riga di un laser a banda stretta si riferisce all'ampiezza del suo spettro, solitamente espressa in termini di larghezza di banda entro un'unità di frequenza, ed è anche nota come "larghezza di riga spettrale" o semplicemente "larghezza di riga". I laser a banda stretta hanno una larghezza di riga ridotta, generalmente compresa tra poche centinaia di kilohertz (kHz) e pochi megahertz (MHz), che è molto inferiore alla larghezza di riga spettrale dei laser convenzionali.

Classificazione in base alla struttura della cavità:

1. I laser a fibra a cavità lineare sono divisi in laser a riflessione di Bragg distribuita (DBR Laser) e laser a feedback distribuito (Laser DFB) due strutture. Il laser di uscita di entrambi i laser è una luce altamente coerente con larghezza di riga stretta e basso rumore. Il laser a fibra DFB può ottenere sia il feedback laser chelaserSelezione della modalità, quindi la stabilità della frequenza del laser in uscita è buona ed è più facile ottenere un'uscita stabile in modalità longitudinale singola.

2. I laser a fibra con cavità ad anello emettono laser a banda stretta introducendo filtri a banda stretta come cavità di interferenza Fabry-Perot (FP), reticoli di diffrazione in fibra o cavità ad anello di Sagnac nella cavità. Tuttavia, a causa della lunga lunghezza della cavità, l'intervallo del modo longitudinale è piccolo, è facile che si verifichino salti di modo sotto l'influenza dell'ambiente e la stabilità è scarsa.

Applicazione del prodotto:

1. Sensore ottico Il laser a larghezza di riga stretta, in quanto sorgente luminosa ideale per i sensori a fibra ottica, se combinato con questi ultimi, consente di ottenere misurazioni ad alta precisione e alta sensibilità. Ad esempio, nei sensori a fibra ottica di pressione o temperatura, la stabilità del laser a larghezza di riga stretta contribuisce a garantire l'accuratezza dei risultati di misurazione.

2. Misurazione spettrale ad alta risoluzione I laser a larghezza di riga stretta hanno larghezze di riga spettrali molto ridotte, il che li rende sorgenti ideali per spettrometri ad alta risoluzione. Selezionando la lunghezza d'onda e la larghezza di riga appropriate, i laser a larghezza di riga stretta possono essere utilizzati per analisi e misurazioni spettrali accurate. Ad esempio, nei sensori di gas e nel monitoraggio ambientale, i laser a larghezza di riga stretta possono essere utilizzati per ottenere misurazioni accurate di assorbimento ottico, emissione ottica e spettri molecolari nell'atmosfera.

3. I laser a fibra a frequenza singola e larghezza di riga stretta per lidar hanno applicazioni molto importanti nei sistemi liDAR o di telemetria laser. Utilizzando un laser a fibra a frequenza singola e larghezza di riga stretta come sorgente luminosa di rilevamento, in combinazione con il rilevamento di coerenza ottica, è possibile realizzare un liDAR o un telemetro a lunga distanza (centinaia di chilometri). Questo principio di funzionamento è lo stesso della tecnologia OFDR nelle fibre ottiche, quindi non solo offre un'altissima risoluzione spaziale, ma può anche aumentare la distanza di misurazione. In questo sistema, la larghezza di riga spettrale del laser o la lunghezza di coerenza determinano il raggio di misurazione della distanza e la precisione della misurazione, quindi migliore è la coerenza della sorgente luminosa, migliori saranno le prestazioni dell'intero sistema.