Квантовото прецизно измерване е метод, който използва квантовите ефекти и техниките на взаимодействията светлина-атом, за да се преодолее стандартната квантова граница, за да се постигне точност на измерване, чувствителност и стабилност, които напълно надминават класическите средства за измерване. Ключът към тази разрушителна технология е лазер с тясна ширина на линията, който реализира фини скокове на енергийните нива на атоми и откриване на квантово състояние. В допълнение, високите поляризационни характеристики на лазерите също са решаващ фактор за подобряване на производителността на лазерните системи за стабилизиране на честотата и системите за квантова интерференция и за ограничаване на точността и разделителната способност на измерванията. Следователно, полупроводниковите лазери с тясна ширина на линията както с тясна ширина на линията, така и с поляризация на линията са привлекли много внимание в областта на квантовите прецизни измервания, сред които 852 nm лазер с тясна ширина на линията за подготовка на Ридбергови състояния на Cs атоми е типичен представител.
Изследователският екип за високомощни полупроводникови лазери на Changchun Institute of Optical Precision Machinery and Physics, Китайската академия на науките, под ръководството на академик Wang Lijun и изследовател Ning Yongqiang, извърши изследване на усъвършенствани полупроводникови лазери с тясна ширина на линията и ключови технологии наскоро години. Наскоро асоциираният изследовател Чао Чен от екипа съобщи за 852nm тясна линия, линейно поляризиран полупроводников лазер, базиран на външна оптична структура за обратна връзка. Чрез въвеждането на фемтосекунден лазерно-индуциран двупречупващ решетъчен филтър на Bragg и интегрирането му с хибриден чип с полупроводниково усилване с висока поляризационна корелация, лазерната структура постига лазерен изход с висока поляризирана линия и тясна ширина на линията с коефициент на поляризационно изчезване над 30 dB и широчина на линията до 2,58 kHz чрез използване на селективна обратна връзка в поляризационен режим и техники за блокиране на инжектиране. Лазерът може да се използва като потенциален атомно изпомпван източник на светлина за системи за измерване на квантова прецизност и въз основа на предишни изследвания в устойчиви на радиация лазери с тясна ширина на линията, той също е обещаващ да бъде използван в квантови експериментални системи със студен атом в космическа среда, както на борда, така и извън него.
Резултатът от изследването е озаглавен „Линейна поляризация и полупроводников лазер с външна кухина с тясна ширина на линията, базиран на оптична обратна връзка с двупречупваща решетка на Браг“, публикуван в Optics and Laser Technology (DOI: https: //doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110211 ). 110211).
Преди това изследователският екип докладва за устойчивите на радиация полупроводникови лазери с тясна ширина на линията с външна кухина (DOI: doi.org/10.1016/jjoptlastec.2023.110211) и хибридни интегрирани лазери с тясна ширина на линията с висок коефициент на поляризация (DOI: https: //doi. org/10.1016/j.optlastec.2023.110211), съответно, в отговор на нуждите от космическа лазерна комуникация и кохерентно лазерно откриване. лазер (резултати, публикувани в Optics Express, DOI: doi.org/10.1364/OE.431341).
Фиг. (a) Спектрални характеристики на възбуждане на лазера, (b) Коефициент на поляризационно изчезване с инжекционен ток (вмъкването показва мощността на лазера, измерена чрез различни ъгли на въртене на вълновата плоча), (c) Спектър на мощността на честотата на биене и неговата подходяща крива на забавено собствено външно измерване на разликата на широчината на лазерната линия, и (d) числена симулация и резултати от изпитване на лоренцианската ширина на линията.
Първите автори на горните трудове са д-р. студенти Gazi Chen и Xichen Luo, съответно, а съответният автор е асоцииран изследовател Chao Chen. Изследователската работа е финансирана от проекта на Националната природонаучна фондация на Китай, финансиран проект от Плана за развитие на науката и технологиите в Джилин и проект от Плана за развитие на науката и технологиите в Чанчун, а ключовите технологични пробиви на полупроводниковите лазери с тясна ширина на линията са разрешени за три национални патента за изобретения .
