კვანტური კომუნიკაცია: ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერები

კვანტური კომუნიკაცია:ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერები

ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერიარის ლაზერის სახეობა განსაკუთრებული ოპტიკური თვისებებით, რომელიც ხასიათდება ძალიან მცირე ოპტიკური ხაზის სიგანის (ანუ ვიწრო სპექტრის) მქონე ლაზერული სხივის წარმოქმნის უნარით. ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერის ხაზის სიგანე გულისხმობს მისი სპექტრის სიგანეს, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიხატება გამტარუნარიანობაში ერთეული სიხშირის ფარგლებში და ეს სიგანე ასევე ცნობილია, როგორც „სპექტრული ხაზის სიგანე“ ან უბრალოდ „ხაზის სიგანე“. ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერებს აქვთ ვიწრო ხაზის სიგანე, ჩვეულებრივ, რამდენიმე ასეული კილოჰერციდან (kHz) რამდენიმე მეგაჰერცამდე (MHz), რაც გაცილებით მცირეა ჩვეულებრივი ლაზერების სპექტრული ხაზის სიგანეზე.

ღრუს სტრუქტურის მიხედვით კლასიფიკაცია:

1. ხაზოვანი ღრუს ბოჭკოვანი ლაზერები იყოფა განაწილებული ბრაგის არეკვლის ტიპად (DBR ლაზერი) და განაწილებული უკუკავშირის ტიპად (DFB ლაზერი) ორი სტრუქტურა. ორივე ლაზერის გამომავალი ლაზერი წარმოადგენს მაღალკოჰერენტულ სინათლეს ვიწრო ხაზის სიგანით და დაბალი ხმაურით. DFB ბოჭკოვანი ლაზერის მეშვეობით შესაძლებელია როგორც ლაზერული უკუკავშირის, ასეველაზერირეჟიმის შერჩევა, ამიტომ გამომავალი ლაზერული სიხშირის სტაბილურობა კარგია და უფრო ადვილია სტაბილური ერთი გრძივი რეჟიმის გამომავალი სიგნალის მიღება.

2. რგოლისებრი ღრუს ბოჭკოვანი ლაზერები ვიწრო სიგანის ლაზერებს გამოსცემენ ვიწროზოლოვანი ფილტრების, როგორიცაა ფაბრი-პეროს (FP) ინტერფერენციული ღრუები, ბოჭკოვანი ბადე ან საგნაკის რგოლისებრი ღრუები, ღრუში შეყვანით. თუმცა, ღრუს დიდი სიგრძის გამო, გრძივი რეჟიმის ინტერვალი მცირეა და გარემოს გავლენით ადვილია რეჟიმში გადასვლა, ხოლო სტაბილურობა დაბალია.

პროდუქტის გამოყენება:

1. ოპტიკური სენსორი ვიწრო სიგანის ლაზერი, როგორც ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორებისთვის იდეალური სინათლის წყარო, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორებთან შერწყმით, საშუალებას იძლევა მიღწეულ იქნას მაღალი სიზუსტის და მგრძნობელობის გაზომვები. მაგალითად, წნევის ან ტემპერატურის ოპტიკურ-ბოჭკოვან სენსორებში, ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერის სტაბილურობა ხელს უწყობს გაზომვის შედეგების სიზუსტის უზრუნველყოფას.

2. მაღალი გარჩევადობის სპექტრული გაზომვა ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერებს აქვთ ძალიან ვიწრო სპექტრული ხაზის სიგანე, რაც მათ მაღალი გარჩევადობის სპექტრომეტრების იდეალურ წყაროდ აქცევს. სწორი ტალღის სიგრძისა და ხაზის სიგანის შერჩევით, ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზუსტი სპექტრული ანალიზისა და სპექტრული გაზომვებისთვის. მაგალითად, გაზის სენსორებსა და გარემოს მონიტორინგში, ვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ატმოსფეროში ოპტიკური შთანთქმის, ოპტიკური გამოსხივებისა და მოლეკულური სპექტრების ზუსტი გაზომვების მისაღწევად.

3. ლიდარის ერთსიხშირიანი ვიწრო ხაზის სიგანის ბოჭკოვანი ლაზერები ასევე ძალიან მნიშვნელოვან გამოყენებას ახორციელებენ liDAR-ში ან ლაზერული რანჟირების სისტემებში. ერთსიხშირიანი ვიწრო ხაზის სიგანის ბოჭკოვანი ლაზერის გამოყენებით, როგორც დეტექციის სინათლის წყარო, ოპტიკური კოჰერენტულობის დეტექციასთან ერთად, შესაძლებელია შორ მანძილზე (ასობით კილომეტრი) liDAR-ის ან დიაპაზონის საზომის აგება. ამ პრინციპს იგივე მუშაობის პრინციპი აქვს, რაც ოპტიკურ ბოჭკოში OFDR ტექნოლოგიას, ამიტომ მას არა მხოლოდ ძალიან მაღალი სივრცითი გარჩევადობა აქვს, არამედ შეუძლია გაზომვის მანძილის გაზრდაც. ამ სისტემაში ლაზერული სპექტრული ხაზის სიგანე ან კოჰერენტულობის სიგრძე განსაზღვრავს მანძილის გაზომვის დიაპაზონს და გაზომვის სიზუსტეს, ამიტომ რაც უფრო უკეთესია სინათლის წყაროს კოჰერენტულობა, მით უფრო მაღალია მთელი სისტემის მუშაობა.