Η κβαντική μέτρηση ακριβείας είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιεί τα κβαντικά αποτελέσματα και τις τεχνικές των αλληλεπιδράσεων φωτός-ατόμου για να ξεπεράσει το τυπικό κβαντικό όριο προκειμένου να επιτύχει ακρίβεια μέτρησης, ευαισθησία και σταθερότητα που ξεπερνά συνολικά τα κλασικά μέσα μέτρησης. Το κλειδί για αυτήν την τεχνολογία που προκαλεί αναστάτωση είναι ένα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής που πραγματοποιεί άλματα λεπτών ενεργειακών επιπέδων ατόμων και ανίχνευση κβαντικής κατάστασης. Επιπλέον, τα χαρακτηριστικά υψηλής πόλωσης των λέιζερ είναι επίσης καθοριστικός παράγοντας για τη βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων σταθεροποίησης συχνότητας λέιζερ και των συστημάτων κβαντικής παρεμβολής, καθώς και για τον περιορισμό της ακρίβειας και της ανάλυσης των μετρήσεων. Ως εκ τούτου, τα λέιζερ ημιαγωγών στενού εύρους γραμμής με στενό πλάτος γραμμής και πόλωση γραμμής έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή στον τομέα των μετρήσεων κβαντικής ακρίβειας, μεταξύ των οποίων το λέιζερ στενού εύρους γραμμής 852 nm για την προετοιμασία καταστάσεων Rydberg των ατόμων Cs είναι ένας τυπικός εκπρόσωπος.
Η ερευνητική ομάδα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος του Changchun Institute of Optical Precision Machinery and Physics, της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού Wang Lijun και του ερευνητή Ning Yongqiang, πραγματοποίησε έρευνα σχετικά με προηγμένα λέιζερ ημιαγωγών στενού εύρους γραμμής και βασικές τεχνολογίες τα τελευταία χρόνια. χρόνια. Πρόσφατα, ο συνεργάτης ερευνητής Chao Chen της ομάδας ανέφερε ένα λέιζερ ημιαγωγών στενού πλάτους γραμμής 852 nm, γραμμικά πολωμένου λέιζερ που βασίζεται σε μια εξωτερική δομή οπτικής ανάδρασης. Με την εισαγωγή ενός φίλτρου διπλής διάθλασης Bragg επαγόμενης από λέιζερ femtosecond και την ενσωμάτωσή του με ένα υβρίδιο τσιπ απολαβής ημιαγωγού υψηλής πόλωσης-συσχέτισης, η δομή λέιζερ επιτυγχάνει έξοδο λέιζερ υψηλής πόλωσης, στενού πλάτους γραμμής με αναλογία εξάλειψης πόλωσης μεγαλύτερη από 30 και ένα πλάτος γραμμής τόσο χαμηλό όσο 2,58 kHz με τη χρήση τεχνικών ανάδρασης επιλεκτικής λειτουργίας πόλωσης και κλειδώματος έγχυσης. Το λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δυναμική ατομικά αντλούμενη πηγή φωτός για συστήματα μέτρησης κβαντικής ακρίβειας και με βάση την προηγούμενη έρευνα σε ανθεκτικά στην ακτινοβολία λέιζερ στενού πλάτους γραμμής, είναι επίσης πολλά υποσχόμενο να χρησιμοποιηθεί σε κβαντικά πειραματικά συστήματα ψυχρού ατόμου σε διαστημικά περιβάλλοντα. τόσο εντός όσο και εκτός πλοίου.
Το αποτέλεσμα της έρευνας τιτλοφορείται "Linear polarization and narrow-linewidth external-cavity semiconductor laser based on birefringent Bragg grating optical feedback", που δημοσιεύτηκε στο Optics and Laser Technology (DOI: https: //doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.110 ). 110211).
Προηγουμένως, η ερευνητική ομάδα ανέφερε τα ανθεκτικά στην ακτινοβολία λέιζερ ημιαγωγών εξωτερικής κοιλότητας στενού πλάτους γραμμής (DOI: doi.org/10.1016/jjoptlastec.2023.110211) και λόγο εξάλειψης υψηλής πόλωσης narrow-linewidth hybrid/DOilasers (DOI integrated. org/10.1016/j.optlastec.2023.110211), αντίστοιχα, ανταποκρινόμενη στις ανάγκες της διαστημικής επικοινωνίας με λέιζερ και της συνεκτικής ανίχνευσης λέιζερ. λέιζερ (τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Optics Express, DOI: doi.org/10.1364/OE.431341).
Εικ. (α) Φασματικά χαρακτηριστικά διέγερσης του λέιζερ, (β) Λόγος εξάλειψης πόλωσης με ρεύμα έγχυσης (το ένθετο δείχνει την ισχύ λέιζερ που μετράται με διαφορετικές γωνίες περιστροφής κυματοπλάκας), (γ) Φάσμα ισχύος συχνότητας παλμού και καμπύλη προσαρμογής καθυστερημένης μέτρηση αυτοεξωτερικής διαφοράς του εύρους γραμμής λέιζερ και (δ) Αριθμητική προσομοίωση και αποτελέσματα δοκιμής του εύρους γραμμής Lorentzian.
Οι πρώτοι συγγραφείς των παραπάνω εργασιών είναι Ph.D. οι μαθητές Gazi Chen και Xichen Luo, αντίστοιχα, και ο αντίστοιχος συγγραφέας είναι ο Associate Researcher Chao Chen. Το ερευνητικό έργο έχει χρηματοδοτηθεί από το έργο του Εθνικού Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το έργο που χρηματοδοτείται από το σχέδιο ανάπτυξης επιστήμης και τεχνολογίας Jilin και το σχέδιο Ανάπτυξης Επιστήμης και Τεχνολογίας Changchun και οι βασικές τεχνολογικές ανακαλύψεις των λέιζερ ημιαγωγών στενού πλάτους γραμμής έχουν εγκριθεί με τρεις εθνικές ευρεσιτεχνίες .
