لیزر خط پهنای باند فوق العاده باریک ، انواع ، اصل کار ، توابع ، برنامه ها

درلیزر خط پهنای باند فوق العاده باریک یک منبع لیزری است که برای تولید پرتو لیزر با یک خط طیف بسیار کوچک و غالباً در محدوده چند کیلو هرتز به چند هرتز. چنین لیزرها نور بسیار منسجم را با ثبات فرکانس استثنایی فراهم می کند ، که برای کاربردهای دقیق در علم ، ارتباط از راه دور و از راه دور بسیار مهم است.

انواع لیزرهای خط پهنای خط فوق العاده باریک

لیزرهای بازخورد توزیع شده (DFB) با حفره خارجی

لیزرهای استاندارد DFB که با حفره های خارجی یا عناصر بازخورد یکپارچه شده اند برای کاهش عرض خط {{0}

مناسب برای برنامه های کاربردی از راه دور و سنجش نیاز به باریک شدن خط متوسط ​​{{0}

لیزرهای دیود حفره خارجی (ECDL)

از تراشه لیزر دیود همراه با یک توری پراش خارجی یا سایر عنصر انتخابی طول موج استفاده کنید {{1}

دستیابی به پهنای خط در KHZ به دامنه زیر KHZ .

به طور گسترده در طیف سنجی و فیزیک اتمی . استفاده می شود

لیزرهای فیبر با پهنای باند فوق العاده باریک

از حفره های فیبر طولانی با توری های فیبر بسیار بازتابی استفاده کنید (FBGS) {{0}

خطوط باریک و قدرت بالا با کیفیت پرتو خوب .

محبوب در لیدار و سنجش .

لیزرهای حالت جامد تک فرکانس

مثالها شامل ND: لیزرهای YAG با تثبیت فرکانس etalon یا تثبیت {{0}

خطوط خط Ultra-Narrow (پایین به هرتز یا Sub-Hz) را با قدرت و ثبات بالا . ارائه دهید

در اندازه گیری اندازه گیری و اندازه گیری دقیق استفاده می شود .

لیزرهای بازتابنده Bragg (DBR) توزیع شده

مشابه DFB اما با یک بازتابنده Bragg گسسته خارجی به سمت Medium .

پهنای باریک باریک مناسب برای ارتباطات و سنجش .

لیزرهای خطوط باریک باریک مبتنی بر میکروسوناتور

از طنین اندازهای حالت گالری Whispering یا طنین اندازهای میکرو حلقه به عنوان عناصر بازخورد انتخابی فرکانس {{2} استفاده کنید

فناوری نوظهور برای منابع جمع و جور و بسیار پایدار.

لیزرهای آبشار کوانتومی (QCL) با تکنیک های باریک عرض خط

برای عملکرد پهنای باند Ultra-narrow مادون قرمز ، QCL ها با روش های تثبیت خارجی .

اصل کار

تعیین پهنای باند طیفی:

پهنای خط لیزر توسط تعیین می شودنویز فاز, طول حفره, به دست آوردن خواص متوسطوتمکانیسم های بازخورد.

لیزرهای خط پهنای باند فوق العاده باریک برای افزایش طول عمر فوتون و کاهش نوسانات فاز از حفره های گسترده یا طنین اندازهای بالا استفاده می کنند.

بازخورد انتخابی فرکانس خارجی:

عناصری مانند توری های پراش ، اتالون ها ، یا فیبر براگ توری ، فیلتر طیفی باریک را فراهم می کنند .

این بازخورد طیف انتشار را با مجبور کردن لیزینگ در یک حالت طولی واحد .}

تثبیت فعال و منفعل:

تثبیت فعالشامل کنترل بازخورد با استفاده از عناصر پیزوالکتریک ، کنترل دما یا تنظیم فعلی برای قفل کردن فرکانس {{0}

تثبیت منفعلاز حفره های فوق العاده پایدار یا طنین انداز برای سرکوب نویز فرکانس. استفاده می کند

کاهش منابع سر و صدا:

طراحی سر و صدای انتشار خود به خودی ، نوسانات حرارتی و ارتعاشات مکانیکی را به حداقل می رساند ، که به گسترش پهنای باند . کمک می کند

خروجی منسجم:

پرتو خروجی دارای انسجام زمانی بالایی و فرکانس به خوبی تعریف شده است ، و آن را برای اندازه گیری تداخل حساس .}} ایده آل می کند

توابع

منبع نور انسجام بالا:نور لیزر را با فرکانس بسیار پایدار و فاز . فراهم می کند

ثبات فراوانی:طول موج دقیق را در دوره های طولانی و تغییرات محیطی . حفظ می کند

عملکرد حالت طولی تک:خروجی لیزر را بر روی یک فرکانس واحد با حداقل حالت حرکت . تولید می کند

سر و صدای فاز کم:ضروری برای برنامه هایی که نیاز به زمان بندی دقیق و ارجاع فرکانس دارند .

طیف سنجی با وضوح بالا را فعال می کند:ویژگی های طیفی خوب را در مطالعات اتمی ، مولکولی و نوری . حل می کند

از ارتباطات منسجم پشتیبانی می کند:اجازه می دهد قالب های مدولاسیون پیشرفته که به حامل های پایدار نیاز دارند .

مبنای شانه های فرکانس و اندازه گیری:پهنای باند Ultra-narrow برای ساعتهای نوری و اندازه گیری دقیق {{1} بسیار مهم است

برنامه

طیف سنجی با وضوح بالا

برای بررسی انتقال اتمی و مولکولی با دقت فوق العاده بالا {{1}

تشخیص تغییرات کوچک در سطح انرژی .

ساعتهای اتمی نوری و استانداردهای فرکانس

منابع نوری پایدار را برای زمان بندی و اندازه گیری نسل بعدی . فراهم می کند

ارتباطات نوری منسجم

از فرمت های مدولاسیون منسجم (QPSK ، 16- qam) با ارائه فرکانسهای حامل پایدار . پشتیبانی می کند

انتقال داده با ظرفیت بالا با مساحت طولانی . را فعال می کند

سنجش لیدر و از دور

وضوح و دقت دامنه را با عرض باریک خط ، لیزرهای نویز فاز کم . بهبود می بخشد

استفاده شده در سنجش جوی ، وسایل نقلیه خودمختار و نقشه برداری {{0}

سنجش و اندازه گیری تداخل سنجی

برای ژیروسکوپ های فیبر نوری ، ردیاب های موج گرانشی (مانند LIGO) و اندازه گیری طول دقیق {{0}

اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی

کنترل دقیق حالت های فوتون برای ارتباط کوانتومی و محاسبات .

فوتونیک مایکروویو

تبدیل سیگنال های نوری فوق العاده پایدار به سیگنال های مایکروویو یا RF با نویز فاز کم.

خنک کننده و به دام انداختن لیزر

فرکانسهای پایدار برای اتم های خنک کننده و یون ها در آزمایش های فیزیک . فراهم می کند

جدول خلاصه