양자 통신: 좁은 선폭 레이저

양자 통신:좁은 선폭 레이저

좁은 선폭 레이저특수한 광학적 특성을 가진 레이저의 한 종류로, 매우 작은 광학적 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 노이즈를 가진 높은 간섭성을 가진 빛입니다. 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 패브리-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 감지 기술과 결합하면 수백 킬로미터에 달하는 장거리 LiDAR 또는 거리 측정기를 구축할 수 있습니다. 이 원리는 광섬유의 OFDR 기술과 동일한 작동 원리를 가지므로 매우 높은 공간 분해능을 제공할 뿐만 아니라 측정 거리를 증가시킬 수 있습니다. 이 시스템에서는 레이저 스펙트럼 선폭 또는 간섭 길이가 거리 측정 범위와 측정 정확도를 결정하므로, 광원의 간섭성이 좋을수록 전체 시스템의 성능이 향상됩니다.