양자 통신: 좁은 선폭 레이저

양자 통신:좁은 선폭 레이저

좁은 선폭 레이저좁은 선폭 레이저는 특수한 광학적 특성을 지닌 레이저의 일종으로, 매우 좁은 광학 선폭(즉, 좁은 스펙트럼)을 가진 레이저 빔을 생성하는 것이 특징입니다. 좁은 선폭 레이저의 선폭은 스펙트럼의 폭을 의미하며, 일반적으로 단위 주파수 내의 대역폭으로 표현되고, "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 광섬유 레이저는 분산 브래그 반사형(DBR 레이저)과 분산 피드백형으로 나뉩니다.DFB 레이저두 가지 구조. 두 레이저 모두 출력 레이저는 좁은 선폭과 낮은 잡음을 가진 고결맞음 광입니다. DFB 파이버 레이저는 레이저 피드백과원자 램프모드 선택이 가능하므로 출력 레이저 주파수 안정성이 우수하고 안정적인 단일 종모드 출력을 얻기가 더 쉽습니다.

2. 링 공진형 광섬유 레이저는 Fabry-Perot(FP) 간섭 공진기, 광섬유 격자 또는 Sagnac 링 공진기와 같은 협대역 필터를 공진기에 도입하여 좁은 대역폭의 레이저를 출력합니다. 그러나 공진기 길이가 길어 종방향 모드 간격이 작고, 환경의 영향으로 모드 전환이 쉽게 발생하며 안정성이 떨어집니다.

제품 적용 분야:

1. 광학 센서: 좁은 선폭의 레이저는 광섬유 센서에 이상적인 광원으로, 광섬유 센서와 결합하여 고정밀, 고감도 측정을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 압력 또는 온도 광섬유 센서에서 좁은 선폭의 레이저가 갖는 안정성은 측정 결과의 정확도를 보장하는 데 도움이 됩니다.

2. 고해상도 분광 측정 좁은 선폭 레이저는 매우 좁은 분광선폭을 가지므로 고해상도 분광기에 이상적인 광원입니다. 적절한 파장과 선폭을 선택함으로써 좁은 선폭 레이저는 정밀한 분광 분석 및 분광 측정에 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 가스 센서 및 환경 모니터링 분야에서 좁은 선폭 레이저는 대기 중 광 흡수, 광 방출 및 분자 스펙트럼을 정확하게 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

3. 단일 주파수 협대역 광섬유 레이저는 라이다(LiDAR) 또는 레이저 거리 측정 시스템에서 매우 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다. 단일 주파수 협대역 광섬유 레이저를 검출 광원으로 사용하고 광학적 결맞음 검출(OPC)과 결합하면 수백 킬로미터에 달하는 장거리 라이다 또는 거리 측정기를 구축할 수 있습니다. 이 원리는 광섬유 기반 OFDR 기술과 동일한 작동 원리를 가지므로 매우 높은 공간 해상도를 제공할 뿐만 아니라 측정 거리도 향상시킬 수 있습니다. 이 시스템에서 레이저의 스펙트럼 선폭 또는 결맞음 길이는 거리 측정 범위와 측정 정확도를 결정하므로 광원의 결맞음이 좋을수록 시스템 전체의 성능이 향상됩니다.