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窄线宽激光器的原理及应用展望

更新时间:2023-09-11   点击次数:529次
   窄线宽激光器是种能够产生极窄线宽激光的激光器。其原理基于腔内选模和外腔反馈,通过采用外腔反馈的方法对激光器进行选模,使得只有特定波长的光能够谐振,从而达到压缩激光线宽的目的。
 
  其原理可以从以下几个方面进行解释:
 
  1.激光器工作原理:一般采用掺铒光纤激光器作为基本结构。在激光器中,掺铒光纤作为增益介质,当光在掺铒光纤中传播时,会产生受激发射,从而产生激光。
 
  2.腔内选模:腔内选模是指通过激光器的谐振腔对不同波长的光进行选择。只有符合谐振条件的特定波长的光才能谐振,从而形成激光。通过这种方法,可以有效地压缩激光的线宽。
 
  3.外腔反馈:外腔反馈是指将激光器的谐振腔与外部反馈腔进行耦合。外部反馈腔可以是一个光纤布拉格光栅(FBG),也可以是一个标准具等。当激光在谐振腔中传播时,会通过外部反馈腔对激光的波长进行选择,只有特定波长的光能够通过外部反馈腔返回谐振腔,从而进一步压缩激光的线宽。
 
  窄线宽激光器的应用展望:
 
  1.光通信:可以实现高速、长距离的光纤通信。由于其线宽极窄,可以实现高精度的时间同步和频率同步,因此可以用于时钟同步、光纤传感等领域。
 
  2.量子光学:窄线宽激光器是实现量子光学的重要工具之一。它可用于制备单光子源、实现光子纠缠等量子信息处理任务。
 
  3.原子光学:可以用于研究原子和分子之间的相互作用。它可以提供高度稳定的频率和极窄的线宽,从而实现原子和分子的高精度控制。
 
  4.光学测量:可以用于实现高精度的光学测量。例如,它可以用于测量光学薄膜的厚度、光学纤维的折射率等。