Квантын холбоо: нарийн шугамын өргөн лазер

Квантын харилцаа холбоо:нарийн шугамын өргөн лазер

Нарийн шугамын өргөнтэй лазернь маш бага оптик шугамын өргөнтэй (өөрөөр хэлбэл нарийн спектртэй) лазер туяа үүсгэх чадвараараа тодорхойлогддог тусгай оптик шинж чанартай лазерын төрөл юм. Нарийн шугамын өргөнтэй лазерын шугамын өргөн нь түүний спектрийн өргөнийг хэлдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн нэгж давтамжийн зурвасын өргөнөөр илэрхийлэгддэг бөгөөд энэ өргөнийг мөн "спектрийн шугамын өргөн" буюу энгийнээр "шугамын өргөн" гэж нэрлэдэг. Нарийн шугамын өргөнтэй лазерууд нь ихэвчлэн хэдэн зуун килогерц (кГц) ба хэдэн мегагерц (МГц) хооронд нарийн шугамын өргөнтэй байдаг бөгөөд энэ нь ердийн лазеруудын спектрийн шугамын өргөнөөс хамаагүй бага байдаг.

Хөндий бүтцээр нь ангилах:

1. Шугаман хөндий шилэн лазерууд нь тархсан Bragg тусгалын төрөл (DBR лазер) ба тархсан санал хүсэлтийн төрөл () гэж хуваагддаг.DFB лазер) хоёр бүтэц. Хоёр лазерын гаралтын лазер нь нарийн шугамын өргөн, дуу чимээ багатай өндөр уялдаатай гэрэл юм. DFB шилэн лазер нь лазерын санал хүсэлтийг аль алинд нь хүрч чадналазергоримын сонголттой тул гаралтын лазерын давтамжийн тогтвортой байдал сайн, нэг тууш горимын тогтвортой гаралтыг авахад хялбар байдаг.

2. Бөгжний хөндийн шилэн лазерууд нь Fabry-Perot (FP) интерференцийн хөндий, шилэн сараалж эсвэл сагнак цагирагийн хөндий зэрэг нарийн зурвасын шүүлтүүрийг нэвтрүүлэх замаар нарийн өргөнтэй лазер гаргадаг. Гэсэн хэдий ч урт хөндийн урттай тул уртааш горимын интервал бага, хүрээлэн буй орчны нөлөөн дор горимд үсрэх нь хялбар, тогтвортой байдал муу байдаг.

Бүтээгдэхүүний хэрэглээ:

1. Оптик мэдрэгч Нарийн өргөнтэй лазер нь оптик шилэн мэдрэгчийн гэрлийн хамгийн тохиромжтой эх үүсвэр бөгөөд шилэн кабелийн мэдрэгчтэй хослуулснаар өндөр нарийвчлалтай, өндөр мэдрэмжтэй хэмжилт хийх боломжтой. Жишээлбэл, даралт эсвэл температурын шилэн кабелийн мэдрэгчийн хувьд нарийн шугамын лазерын тогтвортой байдал нь хэмжилтийн үр дүнгийн нарийвчлалыг баталгаажуулахад тусалдаг.

2. Өндөр нарийвчлалтай спектрийн хэмжилт Нарийн шугамын өргөнтэй лазерууд нь маш нарийн спектрийн шугамын өргөнтэй тул өндөр нарийвчлалтай спектрометрийн хамгийн тохиромжтой эх үүсвэр болдог. Тохиромжтой долгионы урт ба шугамын өргөнийг сонгосноор нарийн шугамын өргөн лазерыг нарийн спектрийн шинжилгээ, спектрийн хэмжилт хийхэд ашиглаж болно. Жишээлбэл, хийн мэдрэгч ба хүрээлэн буй орчны хяналтанд нарийн шугамын өргөн лазерыг ашиглан агаар мандал дахь оптик шингээлт, оптик ялгаруулалт, молекулын спектрийг нарийвчлалтай хэмжих боломжтой.

3. Lidar нэг давтамжийн нарийн шугамын өргөн шилэн лазерууд нь liDAR эсвэл лазерын хүрээний системд маш чухал хэрэглээтэй. Нэг давтамжийн нарийн шугамын өргөн шилэн лазерыг илрүүлэх гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглаж, оптик уялдаа холбоог илрүүлэхтэй хослуулан холын зайд (хэдэн зуун километр) liDAR эсвэл зай хэмжигчийг бүтээх боломжтой. Энэ зарчим нь шилэн кабелийн OFDR технологитой ижил ажиллах зарчимтай тул орон зайн маш өндөр нарийвчлалтай төдийгүй хэмжилтийн зайг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ системд лазерын спектрийн шугамын өргөн буюу когерентийн урт нь зайны хэмжилтийн хүрээ ба хэмжилтийн нарийвчлалыг тодорхойлдог тул гэрлийн эх үүсвэрийн уялдаа холбоо сайн байх тусам бүхэл системийн гүйцэтгэл өндөр болно.