Laser-a larghezza di linea stretta: controllano con precisione la frequenza delle onde luminose, ponendo le basi per la moderna tecnologia di precisione.
Nel mondo della tecnologia che persegue la massima precisione, esiste una fonte di luce che guida silenziosamente il progresso rivoluzionario in molteplici campi con la sua monocromaticità quasi perfetta - è il laser a larghezza di linea stretta-. Proprio come un preciso maestro della musica, può emettere laser con frequenza estremamente pura e fase altamente stabile, ponendo solide basi per la moderna misurazione di precisione e la comunicazione ad alta-velocità.
Il vantaggio principale dei laser a larghezza di linea stretta risiede nella loro eccezionale purezza spettrale. La larghezza di linea dei laser ordinari è solitamente nell'ordine dei MHz, mentre i laser a larghezza di linea stretta possono raggiungere livelli di kHz o addirittura Hz, equivalenti ad aumentare la purezza del colore della luce di un milione di volte. Questa caratteristica spettrale estrema migliora significativamente la lunghezza di coerenza del laser, estendendosi dalla scala del metro alla scala del chilometro, rendendo possibili misurazioni precise su lunghe-distanze. Questa svolta tecnologica è ottenuta principalmente attraverso vari schemi come il feedback della cavità esterna e i reticoli in fibra. Tra questi, la soluzione basata su reticoli in fibra a banda ultra-stretta, con la sua struttura interamente in-fibra, eccellente stabilità e adattabilità ambientale, è diventata la scelta principale nel settore industriale.
Nel campo del rilevamento delle fibre ottiche, i laser a larghezza di linea stretta rappresentano la sorgente luminosa principale dei sistemi di rilevamento delle onde acustiche distribuite. Sono in grado di rilevare la minima vibrazione sonora a decine di chilometri di distanza, fornendo un supporto tecnico fondamentale per la sicurezza degli oleodotti e dei gasdotti, la sicurezza perimetrale e l'esplorazione geologica. Nella comunicazione ottica coerente, garantiscono la demodulazione accurata dei formati di modulazione di ordine elevato-, rendendo realtà la trasmissione di una singola lunghezza d'onda fino a 400 Gbps. Lo sviluppo della tecnologia quantistica è ancora più inseparabile dai laser a larghezza di linea ridotta. Nell'informatica quantistica, vengono utilizzati per controllare con precisione gli ioni e i bit quantici superconduttori; nella comunicazione quantistica garantiscono la trasmissione stabile degli stati quantistici; nel rilevamento delle onde gravitazionali, forniscono la sorgente luminosa stabile necessaria per misurare piccole distorsioni nello spaziotempo.
Negli ultimi anni, la Cina ha compiuto progressi significativi nel campo dei laser a larghezza di linea ridotta. Gli istituti di ricerca e le imprese nazionali hanno ottenuto importanti progressi in tecnologie chiave come la soppressione del rumore di fase e la stabilità della frequenza attraverso l'innovazione indipendente. La larghezza di linea dei laser a larghezza di linea stretta prodotti a livello nazionale ha raggiunto il livello di centinaia di hertz e alcuni indicatori hanno raggiunto il livello principale internazionale. Nei principali progetti nazionali come "East-West Computing", i laser a larghezza di linea stretta prodotti a livello nazionale hanno dimostrato prestazioni eccezionali, fornendo un forte supporto tecnico per la costruzione dell'infrastruttura informatica del paese. La loro eccellente affidabilità e stabilità hanno ottenuto ampi riconoscimenti dal mercato.
Con lo sviluppo di nuove tecnologie come la guida autonoma, la comunicazione 6G e il metaverso, la richiesta di misurazioni precise e di comunicazioni ad alta-velocità continuerà a crescere. I laser a larghezza di linea stretta si stanno evolvendo verso larghezze di linea più strette, potenza maggiore e dimensioni più piccole. Le scoperte nella tecnologia di integrazione a livello di chip- apriranno nuovi spazi per la sua applicazione in campi più ampi.