Ultra kitsas liinilaius, tüübid, tööpõhimõte, funktsioonid, rakendused

JaUltra kitsas laiusega laseriga on laserallikas, mis on valmistatud laserkiirte tootmiseks, millel on äärmiselt väikese spektriliinilaiuse, mõne kHz vahemikus kuni mõne Hz-ni. Sellised laserid pakuvad väga sidusat valgust erakordse sageduse stabiilsusega, mis on teaduse, telekommunikatsiooni ja sensori täpsusrakenduste jaoks kriitilise tähtsusega.

Ultra kitsa liinilaiuse tüübid

Jagatud tagasiside (DFB) laserid välise õõnsusega

Standardsed DFB -laserid, mis on integreeritud väliste õõnsustega või tagasiside elementidega, et vähendada liinilaiust.

Sobib telekommunikatsiooni- ja sensorirakenduste jaoks, mis vajavad mõõdukat liinilaiust kitsenemist.

Välised õõnsuse dioodlaserid (ECDL)

Kasutage dioodlaseriga kiipi, mis on ühendatud välise difraktsioonivõre või muu lainepikkuse selektiivse elemendiga.

Saavutada khz-i liinikehad kuni kHz vahemikku.

Kasutatakse laialdaselt spektroskoopia ja aatomifüüsikas.

Ultra kitsa liinilaiusega kiudained

Kasutage pikki kiudaineid õõnsusi, millel on väga peegeldavad kiudude restid (FBG).

Pakkuge kitsas liinilaius ja suur võimsus hea tala kvaliteediga.

Populaarne lidaris ja sensoris.

Ühe sagedusega tahkis laserid

Näited hõlmavad ND: YAG -laserid etaloni või restide sageduse stabiliseerimisega.

Pakkuge suure võimsusega ja stabiilsusega ülikergeid liinilaisid (alla Hz või alam-Hz).

Kasutatakse metroloogia ja täpsuse mõõtmisel.

Hajutatud Braggi reflektori (DBR) laserid

Sarnaselt DFB -ga, kuid diskreetse Braggi reflektoriga, mis on väline võimenduse keskkonnas.

Kitsas liinikoht, mis sobib suhtlemiseks ja sensorideks.

Mikroresonaatoril põhinevad kitsad liinid laserid

Kasutage sosistamisgaleriirežiimi resonaatoreid või mikroringi resonaatoreid sagedusega selektiivsete tagasiside elementidena.

Tekkiv tehnoloogia kompaktsete, ultrastabiilsete allikate jaoks.

Kvantkaskaadlaserid (QCL) koos liinilaiuse kitsenemistehnikatega

Keskmise infraad-ultra-Narrow liinilaiuse jaoks QCL-id väliste stabiliseerimismeetoditega.

Tööpõhimõte

Spektriliinilaiuse määramine:

Laseri liinilaiuse määrabfaasmüra, õõnsuse pikkus, Hankige keskmised omadusedjatagasiside mehhanismid.

Ülimalt kitsas joonelaisus laserid kasutavad footoni eluea suurendamiseks ja faasi kõikumiste vähendamiseks pikemaid õõnsusi või kõrge-Q-resonante.

Väline sageduse selektiivne tagasiside:

Sellised elemendid nagu difraktsioonivõtmised, etalonid või kiudude braggi restid pakuvad kitsast spektri filtreerimist.

See tagasiside kitsendab emissioonispektrit, sundides siduma ühe pikisuunalise režiimi.

Aktiivne ja passiivne stabiliseerumine:

Aktiivne stabiliseerimineSisaldab tagasiside juhtimist piesoelektriliste elementide, temperatuuri juhtimise või voolu häälestamise abil sageduse lukustamiseks.

Passiivne stabiliseerumineKasutab sagedusmüra mahasurumiseks ülistabiilseid õõnsusi või resonaatoreid.

Müraallikate vähendamine:

Kujundus minimeerib spontaanse heitgaaside müra, termilisi kõikumisi ja mehaanilisi vibratsioone, mis aitavad kaasa liinilaiuse laienemisele.

Üherentne väljund:

Väljundvalgus on kõrge ajaline sidusus ja täpselt määratletud sagedus, muutes selle ideaalseks tundlikeks häirete mõõtmiseks.

Funktsioonid

Kõrge koherentsusvalgusallikas:Pakub laservalgust äärmiselt stabiilse sageduse ja faasiga.

Sageduse stabiilsus:Säilitab pikaajaliste ja keskkonna variatsioonide täpse lainepikkuse.

Üksik pikisuunaline režiimi toimimine:Toodab laserväljundi ühe sagedusega koos minimaalse režiimi hüppamisega.

Madala faasi müra:Tähtis rakenduste jaoks, mis nõuavad täpset ajastust ja sageduse viitamist.

Lubab kõrge eraldusvõimega spektroskoopia:Lahendab peeneid spektraalomadusi aatomi-, molekulaarsetes ja optilistes uuringutes.

Toetab sidusat suhtlust:Võimaldab stabiilseid kandjaid vajavaid täiustatud modulatsioonivorminguid.

Sageduslike kammide ja metroloogia alus:Ultra-Narrow liinilaius on optiliste kellade ja täpsuse mõõtmise jaoks kriitilise tähtsusega.

Rakendused

Kõrge eraldusvõimega spektroskoopia

Kasutatakse aatomi ja molekulaarsete üleminekute sondimiseks ülikõrge täpsusega.

Võimaldab tuvastada väikeseid vahetusi energiatasemes.

Optilised aatomkellad ja sagedusstandardid

Pakub stabiilseid optilisi viiteid järgmise põlvkonna ajaarvestuse ja metroloogia jaoks.

Sidus optiline kommunikatsioon

Toetab sidusaid modulatsioonivorminguid (QPSK, 16- QAM), pakkudes stabiilseid kandjasagedusi.

Lubab pikamaa suure mahutavusega andmeedastust.

Lidar ja kaugseire

Parandab vahemiku eraldusvõime ja täpsust kitsa liinilaiuse, madala faasi müra laseritega.

Kasutatakse atmosfääri sensatsioonis, autonoomsetes sõidukites ja kaardistamisel.

Interferomeetriline sensor ja metroloogia

Kriitiline kiudoptiliste güroskoopide, gravitatsioonilainede detektorite (nagu ligo) ja täpsuse pikkuse mõõtmiste jaoks.

Kvantoptika ja kvantteave

Võimaldab footoni olekute täpset kontrolli kvantside ja arvutamiseks.

Mikrolainefootonika

Ultrastabiilsete optiliste signaalide muundamine mikrolaine- või RF-signaalideks madala faasi müraga.

Laserjahutamine ja püünistamine

Pakub füüsikakatsetes jahutus aatomite ja ioonide stabiilseid sagedusi.

Kokkuvõtlik tabel