क्वांटम कम्युनिकेशन: अरुंद लाइनविड्थ लेझर्स

क्वांटम संवाद:अरुंद लाइनविड्थ लेझर

अरुंद रेषा रुंदीचा लेझरहा एक प्रकारचा विशेष ऑप्टिकल गुणधर्म असलेला लेझर आहे, ज्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे अत्यंत कमी ऑप्टिकल लाइनविड्थ (म्हणजेच, अरुंद स्पेक्ट्रम) असलेला लेझर बीम तयार करण्याची क्षमता. अरुंद लाइनविड्थ लेझरची लाइनविड्थ म्हणजे त्याच्या स्पेक्ट्रमची रुंदी, जी सामान्यतः एका युनिट फ्रिक्वेन्सीमधील बँडविड्थमध्ये व्यक्त केली जाते आणि या रुंदीला "स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ" किंवा फक्त "लाइनविड्थ" असेही म्हटले जाते. अरुंद लाइनविड्थ लेझर्सची लाइनविड्थ अरुंद असते, जी सामान्यतः काहीशे किलोहर्ट्झ (kHz) ते काही मेगाहर्ट्झ (MHz) दरम्यान असते, जी पारंपरिक लेझर्सच्या स्पेक्ट्रल लाइनविड्थपेक्षा खूपच कमी असते.

पोकळीच्या संरचनेनुसार वर्गीकरण:

१. लिनियर कॅव्हिटी फायबर लेझर्सचे वर्गीकरण डिस्ट्रिब्युटेड ब्रॅग रिफ्लेक्शन प्रकार (डीबीआर लेझर) आणि डिस्ट्रिब्युटेड फीडबॅक प्रकार (डीबीआर लेझर) यामध्ये केले जाते.डीएफबी लेझरदोन संरचना. दोन्ही लेझर्सचा आउटपुट लेझर हा अरुंद लाइनविड्थ आणि कमी नॉईज असलेला अत्यंत सुसंगत प्रकाश असतो. डीएफबी फायबर लेझर लेझर फीडबॅक आणि दोन्ही साध्य करू शकतो.लेझरमोड निवडीमुळे, आउटपुट लेझर फ्रिक्वेन्सीची स्थिरता चांगली राहते आणि स्थिर सिंगल लॉंगिट्यूडिनल मोड आउटपुट मिळवणे सोपे होते.

२. रिंग-कॅव्हिटी फायबर लेझर्स हे कॅव्हिटीमध्ये फॅब्री-पेरो (FP) इंटरफेरन्स कॅव्हिटीज, फायबर ग्रेटिंग किंवा सॅग्नॅक रिंग कॅव्हिटीजसारखे नॅरो-बँड फिल्टर्स टाकून अरुंद-रुंदीचे लेझर्स आउटपुट करतात. तथापि, कॅव्हिटीची लांबी जास्त असल्यामुळे, लॉंगिट्यूडिनल मोडमधील अंतर कमी असते, पर्यावरणाच्या प्रभावाखाली मोड बदलण्याची शक्यता असते आणि स्थिरता कमी असते.

उत्पादनाचा वापर:

१. ऑप्टिकल फायबर सेन्सर्ससाठी एक आदर्श प्रकाश स्रोत म्हणून अरुंद-रुंदीचा लेझर, ऑप्टिकल फायबर सेन्सर्ससोबत एकत्रित करून, उच्च-सुस्पष्टता आणि उच्च-संवेदनशीलता असलेले मापन साध्य करता येते. उदाहरणार्थ, दाब किंवा तापमान फायबर ऑप्टिक सेन्सर्समध्ये, अरुंद लाइनविड्थ लेझरची स्थिरता मापन परिणामांची अचूकता सुनिश्चित करण्यास मदत करते.

२. उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रल मापन: नॅरो लाइनविड्थ लेझर्सची स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ खूपच कमी असते, ज्यामुळे ते उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रोमीटर्ससाठी आदर्श स्रोत ठरतात. योग्य तरंगलांबी आणि लाइनविड्थची निवड करून, नॅरो लाइनविड्थ लेझर्सचा वापर अचूक स्पेक्ट्रल विश्लेषण आणि स्पेक्ट्रल मापनासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, गॅस सेन्सर्स आणि पर्यावरण निरीक्षणात, वातावरणातील ऑप्टिकल शोषण, ऑप्टिकल उत्सर्जन आणि आण्विक स्पेक्ट्राचे अचूक मापन करण्यासाठी नॅरो लाइनविड्थ लेझर्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

३. लिडार सिंगल-फ्रिक्वेन्सी नॅरो लाइन-विड्थ फायबर लेझर्सचा लिडार किंवा लेझर रेंजिंग सिस्टीममध्ये देखील खूप महत्त्वाचा उपयोग होतो. डिटेक्शन लाईट सोर्स म्हणून सिंगल फ्रिक्वेन्सी नॅरो लाइन-विड्थ फायबर लेझरचा वापर करून, ऑप्टिकल कोहेरन्स डिटेक्शनच्या संयोगाने, लांब पल्ल्याचा (शेकडो किलोमीटर) लिडार किंवा रेंजफाइंडर तयार करता येतो. याचे कार्यतत्त्व ऑप्टिकल फायबरमधील OFDR तंत्रज्ञानासारखेच आहे, त्यामुळे यात केवळ अत्यंत उच्च स्पॅशियल रिझोल्यूशनच नाही, तर मोजमापाचे अंतरही वाढवता येते. या सिस्टीममध्ये, लेझरची स्पेक्ट्रल लाइन विड्थ किंवा कोहेरन्स लेंथ ही अंतराच्या मोजमापाची रेंज आणि मोजमापाची अचूकता ठरवते, त्यामुळे लाईट सोर्सची कोहेरन्स जितकी चांगली असेल, तितकी संपूर्ण सिस्टीमची कार्यक्षमता जास्त असते.