Kvantno precizno mjerenje je metoda koja koristi kvantne efekte i tehnike interakcija atoma svjetlosti kako bi se probila standardna kvantna granica kako bi se postigla mjerna točnost, osjetljivost i stabilnost koja sveobuhvatno nadilazi klasična mjerna sredstva. Ključ ove disruptivne tehnologije je laser uske širine linije koji ostvaruje fine skokove razine energije atoma i detekciju kvantnog stanja. Osim toga, visoke polarizacijske karakteristike lasera također su odlučujući faktor u poboljšanju performansi laserskih sustava stabilizacije frekvencije i kvantnih interferencijskih sustava, te u ograničavanju točnosti i razlučivosti mjerenja. Stoga su poluvodički laseri uske širine linije s uskom širinom linije i polarizacijom linije privukli veliku pozornost u području mjerenja kvantne preciznosti, među kojima je laser s uskom širinom linije od 852 nm za pripremu Rydbergovih stanja atoma Cs tipičan predstavnik.
Tim za istraživanje poluvodičkih lasera velike snage Changchun instituta za optičko precizne strojeve i fiziku Kineske akademije znanosti, pod vodstvom akademika Wang Lijuna i istraživača Ning Yongqianga, proveo je nedavno istraživanje naprednih poluvodičkih lasera uske širine linije i ključnih tehnologija godine. Nedavno je suradnik istraživača Chao Chen iz tima izvijestio o 852 nm linearno polariziranom poluvodičkom laseru uske širine linije koji se temelji na vanjskoj strukturi optičke povratne sprege. Uvođenjem femtosekundnog laserski induciranog dvolomnog Braggovog rešetkastog filtra i njegovom integracijom s hibridnim čipom poluvodičkog pojačanja visoke polarizacije i korelacije, laserska struktura postiže laserski izlaz visoke linijske polarizacije uske širine linije s omjerom polarizacijske ekstinkcije većim od 30 dB i širinu linije od čak 2,58 kHz korištenjem povratne sprege selektivnog načina polarizacije i tehnika zaključavanja ubrizgavanja. Laser se može koristiti kao potencijalni atomski pumpani izvor svjetlosti za kvantne precizne mjerne sustave, a na temelju prethodnih istraživanja lasera uske širine linije otpornih na zračenje, također obećava da će se koristiti u kvantnim eksperimentalnim sustavima hladnih atoma u svemirskim okruženjima, kako na brodu tako i izvan njega.
Rezultat istraživanja naslovljen je "Linearna polarizacija i poluvodički laser s vanjskom šupljinom uske širine linije temeljen na dvolomnoj optičkoj povratnoj sprezi Braggove rešetke", objavljen u Optici i laserskoj tehnologiji (DOI: https: //doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110211 ). 110211).
Prethodno je istraživački tim izvijestio o poluvodičkim laserima s vanjskom šupljinom uske širine linije otporne na zračenje (DOI: doi.org/10.1016/jjoptlastec.2023.110211) i hibridnim integriranim laserima uske širine crte s visokim omjerom ekstinkcije polarizacije (DOI: https: //doi. org/10.1016/j.optlastec.2023.110211), odnosno kao odgovor na potrebe svemirske laserske komunikacije i koherentne laserske detekcije. laser (rezultati objavljeni u Optics Express, DOI: doi.org/10.1364/OE.431341).
Slika (a) Ekscitacijske spektralne karakteristike lasera, (b) Omjer polarizacijske ekstinkcije sa strujom ubrizgavanja (umetak prikazuje snagu lasera izmjerenu različitim kutovima rotacije valne ploče), (c) Spektar snage frekvencije otkucaja i njegovu krivulju prilagodbe odgođene vlastito vanjsko mjerenje razlike širine laserske linije, i (d) Numerička simulacija i rezultati ispitivanja Lorentzijeve širine linije.
Prvi autori navedenih radova su dr. sc. studenti Gazi Chen i Xichen Luo, a odgovarajući autor je suradnik istraživač Chao Chen. Istraživački rad je financiran projektom Nacionalne zaklade za prirodne znanosti Kine, projektom financiranim Planom razvoja znanosti i tehnologije Jilina i projektom Plana razvoja znanosti i tehnologije Changchun, a ključna tehnološka otkrića poluvodičkih lasera uske širine linije ovlaštena su za tri nacionalna patenta izuma .
