Кванттық байланыс: тар желілік лазерлер

Кванттық байланыс:тар сызықтық лазерлер

Тар сызық ені лазерөте аз оптикалық ені бар (яғни тар спектр) лазер сәулесін шығару мүмкіндігімен сипатталатын арнайы оптикалық қасиеттері бар лазердің бір түрі. Тар желілік лазердің сызық ені әдетте бірлік жиіліктегі өткізу қабілеттілігінде көрсетілген оның спектрінің енін білдіреді және бұл ені «спектрлік сызық ені» немесе жай ғана «сызық ені» ретінде де белгілі. Тар желілік лазерлердің тар сызық ені бар, әдетте бірнеше жүз килогерц (кГц) және бірнеше мегагерц (МГц) арасында, бұл әдеттегі лазерлердің спектрлік сызық енінен әлдеқайда аз.

Қуыс құрылымы бойынша жіктелуі:

1. Сызықтық қуысты талшықты лазерлер бөлінген Брегг шағылыстыру түріне (DBR лазері) және таратылған кері байланыс түріне (DFB лазері) екі құрылым. Екі лазердің де шығатын лазері тар сызық ені және төмен шуы бар жоғары когерентті жарық болып табылады. DFB талшықты лазері лазерлік кері байланысқа да қол жеткізе аладылазеррежимді таңдау, сондықтан шығыс лазер жиілігінің тұрақтылығы жақсы және тұрақты жалғыз бойлық режим шығысын алу оңайырақ.

2. Сақина-қуысты талшықты лазерлер қуысқа Fabry-Perot (FP) кедергі қуыстары, талшық торы немесе сагнак сақинасы қуыстары сияқты тар жолақты сүзгілерді енгізу арқылы тар ені бар лазерлерді шығарады. Дегенмен, ұзын қуыс ұзындығына байланысты бойлық режим аралығы аз, және қоршаған ортаның әсерінен режимге секіру оңай және тұрақтылық нашар.

Өнімді қолдану:

1. Оптикалық сенсор Тар енді лазер оптикалық талшықты сенсорлар үшін тамаша жарық көзі ретінде талшықты оптикалық сенсорлармен біріктіру арқылы жоғары дәлдіктегі, жоғары сезімталдықты өлшеуге қол жеткізе алады. Мысалы, қысым немесе температура талшықты-оптикалық сенсорларындағы тар сызық ені лазерінің тұрақтылығы өлшеу нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз етуге көмектеседі.

2. Ажыратымдылығы жоғары спектрлік өлшеу Тар желілік лазерлер өте тар спектрлік сызық еніне ие, бұл оларды жоғары ажыратымдылықтағы спектрометрлер үшін тамаша көздер етеді. Толқын ұзындығы мен сызық енін дұрыс таңдай отырып, дәл спектрлік талдау және спектрлік өлшеу үшін тар сызықтық лазерлерді пайдалануға болады. Мысалы, газ датчиктерінде және қоршаған ортаны бақылауда оптикалық абсорбцияны, оптикалық эмиссияны және атмосферадағы молекулалық спектрлерді дәл өлшеуге қол жеткізу үшін тар сызықты лазерлерді пайдалануға болады.

3. Lidar бір жиілікті тар сызықты ені талшықты лазерлерінің liDAR немесе лазерлік диапазондық жүйелерде де өте маңызды қолданбалары бар. Оптикалық когеренттілік анықтаумен біріктірілген анықтаушы жарық көзі ретінде бір жиілікті тар сызық ені талшықты лазерді пайдаланып, ол ұзақ қашықтықты (жүздеген километр) liDAR немесе диапазон өлшегіш құрастыра алады. Бұл принцип оптикалық талшықтағы OFDR технологиясымен бірдей жұмыс принципіне ие, сондықтан ол өте жоғары кеңістіктік ажыратымдылыққа ие болып қана қоймай, өлшеу қашықтығын да арттыра алады. Бұл жүйеде лазерлік спектр сызығының ені немесе когеренттілік ұзындығы қашықтықты өлшеу диапазоны мен өлшеу дәлдігін анықтайды, сондықтан жарық көзінің когеренттігі неғұрлым жақсы болса, бүкіл жүйенің өнімділігі соғұрлым жоғары болады.