Kvantinis tikslumo matavimas yra metodas, kuris naudoja šviesos atomų sąveikos kvantinius efektus ir metodus, kad būtų peržengta standartinė kvantinė riba, kad būtų pasiektas matavimo tikslumas, jautrumas ir stabilumas, visapusiškai pranokstantis klasikines matavimo priemones. Šios trikdančios technologijos raktas yra siauros linijos pločio lazeris, kuris realizuoja smulkius atomų energijos lygio šuolius ir kvantinės būsenos aptikimą. Be to, didelės lazerių poliarizacijos charakteristikos taip pat yra lemiamas veiksnys gerinant lazerio dažnio stabilizavimo sistemų ir kvantinių trukdžių sistemų veikimą bei ribojant matavimų tikslumą ir skiriamąją gebą. Todėl siauros linijos pločio puslaidininkiniai lazeriai, turintys tiek siaurą linijos plotį, tiek linijos poliarizaciją, sulaukė didelio dėmesio kvantinio tikslumo matavimų srityje, tarp kurių tipiškas atstovas yra 852 nm siauros linijos pločio lazeris, skirtas Cs atomų Rydbergo būsenoms paruošti.
Kinijos mokslų akademijos Čangčuno optinių tiksliųjų mašinų ir fizikos instituto didelės galios puslaidininkinių lazerių tyrimų grupė, vadovaujama akademiko Wang Lijun ir tyrėjo Ning Yongqiang, pastaruoju metu atliko pažangių siauros linijos pločio puslaidininkinių lazerių ir pagrindinių technologijų tyrimus. metų. Neseniai asocijuotas tyrėjas Chao Chen iš komandos pranešė apie 852 nm siauros linijos pločio tiesiškai poliarizuotą puslaidininkinį lazerį, pagrįstą išorine optinio grįžtamojo ryšio struktūra. Įdiegus femtosekundinį lazeriu sukeltą dvejopą lūžtantį Bragg grotelių filtrą ir integruojant jį su didelės poliarizacijos ir koreliacijos puslaidininkių stiprinimo lusto hibridu, lazerio struktūra pasiekia aukštos linijos poliarizuotą siauros linijos pločio lazerio išvestį, o poliarizacijos išnykimo koeficientas yra didesnis nei 30 dB. ir net 2,58 kHz linijos pločio, naudojant poliarizacijos režimo selektyvų grįžtamąjį ryšį ir įpurškimo užrakinimo būdus. Lazeris gali būti naudojamas kaip potencialus atomiškai pumpuojamas šviesos šaltinis kvantinio tikslumo matavimo sistemoms, o remiantis ankstesniais spinduliuotei atsparių siauros linijos pločio lazerių tyrimais, jis taip pat perspektyvus bus naudojamas šalto atomo kvantinėse eksperimentinėse sistemose kosminėje aplinkoje. tiek lėktuve, tiek už borto.
Tyrimo rezultatas pavadintas „Tiesinė poliarizacija ir siauros linijos pločio išorinės ertmės puslaidininkinis lazeris, pagrįstas dvejopai lūžtančiu Braggo grotelių optiniu grįžtamuoju ryšiu“, paskelbtas Optics and Laser Technology (DOI: https: //doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110211) ). 110211).
Anksčiau tyrimo grupė pranešė apie spinduliuotei atsparius siauros linijos pločio išorinės ertmės puslaidininkinius lazerius (DOI: doi.org/10.1016/jjoptlastec.2023.110211) ir didelio poliarizacijos išnykimo koeficiento siauros linijos pločio hibridinius integruotus lazerius (DOI: https: //doi). org/10.1016/j.optlastec.2023.110211), atitinkamai reaguojant į erdvės lazerinio ryšio ir koherentinio lazerio aptikimo poreikius. lazeris (rezultatai paskelbti Optics Express, DOI: doi.org/10.1364/OE.431341).
Pav. (a) lazerio sužadinimo spektrinės charakteristikos, (b) poliarizacijos išnykimo santykis su įpurškimo srove (įdėkle rodoma lazerio galia, išmatuota skirtingais bangos plokštės sukimosi kampais), (c) dūžių dažnio galios spektras ir jo uždelsto derinimo kreivė. savaiminis išorinis lazerio linijos pločio skirtumo matavimas ir (d) Lorenco linijos pločio skaitmeninis modeliavimas ir bandymo rezultatai.
Pirmieji minėtų darbų autoriai yra mokslų daktaras. atitinkamai studentai Gazi Chen ir Xichen Luo, o atitinkamas autorius yra tyrėjas Chao Chen. Tyrimo darbai buvo finansuojami Kinijos nacionalinio gamtos mokslų fondo projekto, Jilino mokslo ir technologijų plėtros plano finansuojamo projekto ir Čangčuno mokslo ir technologijų plėtros plano projekto, o pagrindiniai siauros linijos pločio puslaidininkinių lazerių technologiniai laimėjimai buvo patvirtinti trimis nacionaliniais išradimų patentais. .
