半導(dǎo)體激光器(LD)是基于半導(dǎo)體材料受激發(fā)射光的器件。而線寬指的是激光光譜的寬度，通常用頻率或波長范圍來表示。窄線寬意味著激光的頻譜集中，單色性好，這對某些應(yīng)用很重要，比如通信、傳感或精密測量。
窄線寬半導(dǎo)體激光器是一種具有很狹窄光譜線寬的激光器，通常在幾百千赫茲到幾兆赫茲之間。這種激光器通過一系列技術(shù)手段，如使用單縱模激光腔、增加光腔長度、引入光譜濾波器等，來減小光譜線寬，從而產(chǎn)生具有窄光譜線寬的激光束。
窄線寬激光器在相干通信中用于提高傳輸容量，在激光雷達(dá)(LiDAR)中提升測距精度，在光譜分析中提供高分辨率，還有在原子物理實(shí)驗(yàn)中用于冷卻和捕獲原子。這些應(yīng)用需要具體例子，比如相干光通信中的相位調(diào)制，或者LiDAR在自動駕駛中的應(yīng)用。
應(yīng)用場景
相干光通信：作為高頻譜效率調(diào)制格式的光源，支持400G/800G傳輸。
激光雷達(dá)(LiDAR)：窄線寬脈沖提升測距分辨率，用于自動駕駛或地形測繪。
原子物理：冷卻與捕獲原子(如鍶原子鐘)，或量子計(jì)算中的離子操控。
光譜分析：結(jié)合高分辨光譜儀，檢測氣體成分(如甲烷泄漏監(jiān)測)。
微波光子學(xué)：生成低噪聲毫米波信號，用于5G/6G通信系統(tǒng)。
窄線寬半導(dǎo)體激光器通過精密的光學(xué)設(shè)計(jì)與材料工程，實(shí)現(xiàn)了光譜寬度與噪聲性能的突破，成為高精度傳感、大容量通信及量子技術(shù)領(lǐng)域的重要器件。未來，隨著集成光子學(xué)的進(jìn)步，其應(yīng)用場景將進(jìn)一步拓展至人工智能、生物成像等領(lǐng)域。
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