Lasers à largeur de ligne étroite- : contrôle précis de la fréquence des ondes lumineuses, jetant ainsi les bases d'une technologie de précision moderne.
Dans le monde de la technologie qui recherche une précision ultime, il existe une source de lumière qui stimule discrètement des progrès révolutionnaires dans de multiples domaines avec sa monochromaticité presque parfaite - : il s'agit du laser à largeur de raie étroite-. Tout comme un maestro précis de la musique, il peut émettre un laser avec une fréquence extrêmement pure et une phase très stable, établissant ainsi une base solide pour des mesures de précision modernes et une communication à grande vitesse-.
Le principal avantage des lasers à largeur de raie étroite réside dans leur pureté spectrale exceptionnelle. La largeur de raie des lasers ordinaires est généralement de l'ordre du MHz, tandis que les lasers à largeur de raie étroite peuvent atteindre des niveaux de kHz ou même de Hz, ce qui équivaut à augmenter la pureté des couleurs de la lumière d'un million de fois. Cette caractéristique spectrale extrême améliore considérablement la longueur de cohérence du laser, s'étendant de l'échelle métrique à l'échelle kilométrique, permettant ainsi des mesures précises à longue distance. Cette avancée technologique est principalement réalisée grâce à divers schémas tels que le retour de cavité externe et les réseaux de fibres. Parmi eux, la solution basée sur des réseaux de fibres à bande ultra-à bande ultra étroite, avec sa structure entièrement-fibre, son excellente stabilité et son adaptabilité environnementale, est devenue le choix dominant dans le domaine industriel.
Dans le domaine de la détection par fibre optique, les lasers à largeur de raie étroite constituent la principale source de lumière des systèmes de détection d'ondes acoustiques distribuées. Ils peuvent détecter les moindres vibrations sonores à des dizaines de kilomètres de distance, apportant ainsi un soutien technique clé pour la sécurité des oléoducs et des gazoducs, la sécurité du périmètre et l'exploration géologique. Dans une communication optique cohérente, ils assurent la démodulation précise des formats de modulation d'ordre élevé, faisant de la transmission d'une seule longueur d'onde jusqu'à 400 Gbit/s une réalité. Le développement de la technologie quantique est encore plus indissociable des lasers à largeur de raie étroite. En informatique quantique, ils sont utilisés pour contrôler avec précision les ions et les bits quantiques supraconducteurs ; dans la communication quantique, ils garantissent la transmission stable des états quantiques ; dans la détection des ondes gravitationnelles, ils fournissent la source de lumière stable nécessaire pour mesurer d’infimes distorsions dans l’espace-temps.
Ces dernières années, la Chine a réalisé des percées significatives dans le domaine des lasers à largeur de raie étroite. Les institutions et entreprises de recherche nationales ont réalisé des progrès majeurs dans des technologies clés telles que la suppression du bruit de phase et la stabilité de fréquence grâce à l'innovation indépendante. La largeur de raie des lasers à largeur de raie étroite produits dans le pays a atteint le niveau de centaines de hertz et certains indicateurs ont atteint le niveau international le plus élevé. Dans le cadre de grands projets nationaux tels que « East-West Computing », les lasers à largeur de raie étroite produits dans le pays ont démontré des performances exceptionnelles, fournissant un solide soutien technique à la construction de l'infrastructure d'information du pays. Leur excellente fiabilité et stabilité ont été largement reconnues sur le marché.
Avec le développement de nouvelles technologies telles que la conduite autonome, la communication 6G et le métaverse, la demande de mesures précises et de communication à haut-vitesse continuera de croître. Les lasers à largeur de raie étroite évoluent vers des largeurs de raie plus étroites, une puissance plus élevée et des tailles plus petites. Les percées dans la technologie d'intégration au niveau des puces ouvriront de nouveaux espaces pour son application dans des domaines plus larges.