양자 통신: 좁은 선폭 레이저

양자 통신:좁은 선폭 레이저

좁은 선폭 레이저특수한 광학 특성을 가진 레이저의 한 종류로, 매우 작은 광학 선폭(즉, 좁은 스펙트럼)을 갖는 레이저 빔을 생성할 수 있는 것이 특징입니다. 좁은 선폭 레이저의 선폭은 스펙트럼의 폭을 의미하며, 일반적으로 단위 주파수 내의 대역폭으로 표현되며, 이 폭은 "스펙트럼 선폭" 또는 간단히 "선폭"이라고도 합니다. 좁은 선폭 레이저는 일반적으로 수백 킬로헤르츠(kHz)에서 수 메가헤르츠(MHz) 사이의 좁은 선폭을 가지며, 이는 기존 레이저의 스펙트럼 선폭보다 훨씬 작습니다.

공동 구조에 따른 분류:

1. 선형 공동 파이버 레이저는 분포 브래그 반사형(DBR 레이저)과 분포 피드백형(DFB 레이저) 두 가지 구조. 두 레이저의 출력 레이저는 좁은 선폭과 낮은 잡음을 가진 고간섭성 광입니다. DFB 파이버 레이저는 레이저 피드백과원자 램프모드 선택이 가능하므로 출력 레이저 주파수 안정성이 좋고 안정적인 단일 종방향 모드 출력을 얻기가 더 쉽습니다.

2. 링 공동 파이버 레이저는 페브리-페로(FP) 간섭 공동, 파이버 격자, 사냑 링 공동과 같은 협대역 필터를 공동 내에 도입하여 좁은 폭의 레이저를 출력합니다. 그러나 공동 길이가 길기 때문에 종방향 모드 간격이 작고, 환경의 영향으로 모드가 쉽게 점프하며 안정성이 낮습니다.

제품 응용 분야:

1. 광 센서 광섬유 센서에 이상적인 광원인 협폭 레이저는 광섬유 센서와 결합하여 고정밀, 고감도 측정을 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 압력 또는 온도 광섬유 센서에서 협폭 레이저의 안정성은 측정 결과의 정확성을 보장하는 데 도움이 됩니다.

2. 고해상도 스펙트럼 측정 좁은 선폭 레이저는 스펙트럼 선폭이 매우 좁아 고해상도 분광기에 이상적인 광원입니다. 적절한 파장과 선폭을 선택하면 좁은 선폭 레이저를 사용하여 정확한 스펙트럼 분석 및 측정을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 가스 센서 및 환경 모니터링 분야에서 좁은 선폭 레이저를 사용하여 대기 중의 광 흡수, 광 방출 및 분자 스펙트럼을 정확하게 측정할 수 있습니다.

3. LiDAR 단일 주파수 협대역 광섬유 레이저는 LiDAR 또는 레이저 거리 측정 시스템에서 매우 중요한 응용 분야입니다. 단일 주파수 협대역 광섬유 레이저를 감지 광원으로 사용하고 광 간섭 감지와 결합하여 수백 킬로미터에 달하는 장거리 LiDAR 또는 거리 측정기를 구축할 수 있습니다. 이 원리는 광섬유의 OFDR 기술과 동일한 작동 원리를 가지고 있어 매우 높은 공간 분해능을 제공할 뿐만 아니라 측정 거리를 증가시킬 수 있습니다. 이 시스템에서 레이저 스펙트럼 선폭 또는 간섭 길이는 거리 측정 범위와 측정 정확도를 결정하므로, 광원의 간섭성이 좋을수록 전체 시스템의 성능이 향상됩니다.