Ласерска технологија извора заоптичка влакнаосетљиви део
Технологија оптичких влакана сензора је врста сензорске технологије која се развијала заједно са технологијом оптичке влакна и комуникационе технологије оптичке влакна и постала је једна од најактивнијих грана фотоелектричне технологије. Систем оптичких влакана сензује се углавном од ласерских, преносних влакана, осетљивих елемената или модулационог подручја, откривање светлости и осталих делова. Параметри који описују карактеристике светлосног таласа укључују интензитет, таласну дужину, фазу, поларизациону државу итд. Ови параметри се могу мењати спољним утицајима у преносу оптичких влакана. На пример, када температура, сој, притисак, струја, расељавање, вибрација, ротација, савијање и хемијска количина утиче на оптички пут, ови параметри се не мењају у складу са тим. Оптички трензија влакана заснива се на односу ових параметара и спољних фактора за откривање одговарајућих физичких количина.
Много је врсталасерски изворкористи се у системима осетљиве оптичких влакана, који се могу поделити у две категорије: кохерентанЛасерски извории некохерентни извори светлости, некохерентниИзвори светлостиУглавном укључују светлосне и светлосне диоде и кохерентне изворе светлости укључују чврсте ласере, течне ласере, гасне ласере,полуводички ласериласер влакана. Следе се углавном заИзвор ласера светлостиШироко се користи у области сензора влакана у последњим годинама: ширина уских линија Једнофреквентни ласерски ласерски, једноструки-таласни фреквенцијски фреквенцијски ласерски и бели ласер.
1.1 Захтеви за уски лифтЛасерски извори светлости
Систем оптичких влакана сензује се не може се одвојити од ласерског извора, као што је измерени светлосни талас ласерских сигнала, перформанси ласерских светлости, као што је стабилност ласерског светла, ласерских линија, ласерских линија, а даљина система за откривање оптичких влакана, тачност детекције, осетљивост и карактеристике буке. Последњих година, уз развој оптичких система осетљивих ултра високе резолуције, академије и индустрија су изнели строже захтеве за линије минијатуризације, углавном у: технологији фреквенцијског домена (Оптичка технологија) користи кохерентну технологију детекције за анализу бацраилеигх-а. Предности високе резолуције (резолуција милиметра) и висока осетљивост (до -100 ДБМ) постале су једна од технологија са широким изгледима за пријаву у дистрибуираној мерној технологији оптичких влакана и сензора. Језгро о ОФДР технологији је да се користи померање светлосног извора за постизање оптичког фреквенцијског подешавања, тако да перформансе ласерског извора одређује кључне факторе као што су средства за откривање, осетљивост и резолуција откривања. Када је удаљеност од рефлексије у близини дужине кохеренције, интензитет ритам сигнала биће експоненцијално атенуирати коефицијент τ / τц. За гасовски извор светлости са спектралним обликом, како би се осигурало да је фреквенција ритла више од 90% видљивости, однос између ширине линије извора светлости и максимално осетљиве дужине да систем може постићи је ЛМАКС ~ 0,04вг / ф, што значи да је за влакна дужину од 80 КМ, ширина светлосног система. Поред тога, развој других апликација такође је изнео веће захтеве за линију извора светлости. На пример, у систему оптичког хидрофона влакна, линија извора светлости одређује системски шум и такође одређује минимални мерљив сигнал система. У циљунским мјестома оптичким временским временом (БОТДР), резолуција мерења температуре и стреса углавном се одређује линијама светлосног извора. У резонаторском влакном оптичком Гиро-у, дужина светлосног таласа може се повећати смањењем ширине линије извора светлости, на тај начин побољшавајући дубину светлости и дубином резонатора, смањујући ширину резонатора резонатора и осигуравајући точност оптичких група влакнасте оптичете.
1.2 Захтеви за померање ласерских извора
Појединачна ласерска ласерска таласа има флексибилне перформансе подешавања таласне дужине, може заменити вишеструким ласерима са фиксним таласним дужинама, смањити трошкове изградње система, неопходан је део оптичког система осетљиве на оптички влакна. На пример, у сензору у траговима у траговима, различите врсте гасова имају различите врхове апсорпције гаса. Да би се осигурала ефикасност апсорпције светлости када је мерни гас довољан и постигне већу осетљивост мерења, потребно је ускладити таласну дужину извора светлости преносног светла у апсорпционом врхунцу молекула гаса. Врста гаса који се може открити у основи је одређен таласном дужином извора осјетљивог светла. Због тога су уски ласери линије са стабилним широкопојасним перформансама за подешавање веће мерене флексибилности у таквим сензорским системима. На пример, у неким дистрибуираним системима осетљиве оптичких влакана заснованих на одраз домена оптичког фреквенције, ласер се мора брзо повремено пометати да би се постигла висока прецизна кохерентна откривања и демодулације оптичких сигнала, тако да је стопа модулације ласерских извора, а брзина ласера, а брзина померања подесивог ласера обично је потребна за 10 пМ / μс. Поред тога, таласну дужину ласера таласне дужине се такође може широко користити у Лидар, ласерском даљинском сензу и спектралној анализи високе резолуције и другим сензорним пољима. In order to meet the requirements of high performance parameters of tuning bandwidth, tuning accuracy and tuning speed of single-wavelength lasers in the field of fiber sensing, the overall goal of studying tunable narrow-width fiber lasers in recent years is to achieve high-precision tuning in a larger wavelength range on the basis of pursuing ultra-narrow laser linewidth, ultra-low phase noise, and ultra-stable output frequency и моћ.
1.3 Потражња за белим ласерским извором светлости
У области оптичких сензора, висококвалитетни ласер белих светла је од великог значаја за побољшање перформанси система. Шира покривеност спектром ласера белог светла, то је опсежнија његова примена у систему оптичких влакана. На пример, када се користи ГРАГГ ГРАГИНГ (ФБГ) за изградњу сензорске мреже, спектрална анализа или метода подешавања филтра могла би се користити за демодулацију. Први је користио спектрометар да би се директно тестирала свака фбг резонантна таласна дужина у мрежи. Потоњи користи референтни филтер за праћење и калибрацију ФБГ-а у Сенсингу, оба захтијева широкопојасни извор светлости као извор тестирања за ФБГ. Будући да ће свака ФБГ приступна мрежа имати одређени губитак у уметању и има опсег више од 0,1 Нм, истовремено демодулација више фбг захтева широкопојасни извор светлости са високом снагом и високом ширином опсега. На пример, када користите дуги решетки влакна (ЛПФГ) за осјећају, јер је опсег једног губитка врхунца у реду од 10 НМ, извор светлости широког спектра и релативно равни спектар мора тачно окарактерисати своје резонантне карактеристике. Посебно, акустична влакнаста влакна (АИФГ) конструисана употребом акусо-оптичког ефекта може постићи асортиман подешавања од резонантне таласне дужине до 1000 Нм помоћу електричног подешавања. Стога је динамично тестирање решетка са тако ултра-широком асортиманом подешавања представља велики изазов опсегу широког спектра извора светлости широког спектра. Слично томе, последњих година нагнутих грудњака влакана и широко користи се и у области сензора влакана. Због својих карактеристика са више-врхуљица губитака, расподјела дистрибуције таласне дужине обично може достићи 40 нм. Његов механизам осетљивости обично је упоређивање релативног кретања међу вишеструким врховима преноса, тако да је потребно у потпуности мерити њен спектар преноса. Дужина опсега и снага широког спектра Извор светлости морају бити веће.
2 Статус истраживања у земљи и иностранству
2.1 Извор ласерских листа уског линије
2.1.1 Полуководће траке за уски водовод
2006. године Цлицхе ет ал. Смањење МХз скале полуводичаДФБ ласер(Дистрибуирана повратна информација) на КХЗ скали користећи методу електричне повратне информације; У 2011. години Кесслер и др. Половно ниска температура и висока стабилност са једном кристалом у комбинацији са активним контролом повратне информације да би се добила ултра уске лидне ласерске производње од 40 МХз; У 2013. години, Пенг ет ал добио је полуводички ласерски излаз са линидом од 15 кХз коришћењем методе спољног прилагођавања Фабри-Перот (ФП). Метода електричне повратне информације углавном је користила повратне информације о стабилизацији јела-дриве-хале да би се ласерска линија извора светла умањила. У 2010. години, Бернхарди и др. Произведено је 1 цм Ербиум-Допед Алумина ФБГ на супстрату Силицијум оксида како би се добио ласерски излаз са ширином линије око 1,7 кХз. Исте године, Лианг ет ал. Користи се повратне информације о само-убризгавању расипака раилеигх-а формираног високо-К зидни резервоатор за полуводичку компресију ширине линије, као што је приказано на слици 1, и коначно стекао ласерски излаз у уском нивоу ширине линије од 160 Хз.
Сл. 1 (а) Дијаграм компресије полуводичког ласерског линије заснованог на само-убризгавању Раилеигх расипања спољног резонатора резонатора режима шапутања;
(б) фреквенцијски спектар слободног полуводичког ласера са линидом од 8 МХз;
(ц) фреквенцијски спектар ласера са линидом компримованим на 160 Хз
2.1.2 Ласерски ласерски уски линид
За линеарне ласере у шупљини, ласерски излаз уског водостаја добија се скраћивањем дужине Ресонатора и повећање интервала уздужног начина рада. 2004. године, Спиегелберг и др. Добио је један лонгитудинални режим ласерски излаз у уском линији са линидом од 2 кХз коришћењем методе кратке шупљине ДБР. 2007. године Схен ет ал. Користили су 2 цм снажно силицијум влакано-силицијум влаканима на 2 цм да би написали ФБГ на би-ГЕ ко-допед фотосензитивно влакно, а активира га са активним влакнима да би формирао компактну линеарну шупљину, чинећи своју ласерску излазну линију ширину мање од 1 кХз. У 2010. години Ианг и др. Половне је 2цм високо допед кратка линеарна шупљина у комбинацији са уском ознаком ФБГ филтер да бисте добили јединствени ласерски излаз у уздужном режиму са ширином линије мање од 2 кХз. У 2014. години тим је користио кратку линеарну шупљину (виртуелни пресавијени резонатор звона) у комбинацији са ФБГ-ФП филтром да би се добио ласерски излаз са ужим у ужим у ужим у 2012. години, ЦАИ и др. Користила је 1,4цмску структуру шупљине структуре да би се положио ласерски излаз са излазном снагом већем од 114 МВ, централне таласне дужине од 1540,3 нм и ширину линије од 4,1 кХз. У 2013. години Менг и др. Половно Бриллоуин расипање на влакно за допирање ербијума са кратким прстенастом шупљином уређаја за очување у целокупном стању да би се добио једно-уздужни режим, нискофазни ласерски излаз без буке са излазном снагом од 10 МВ. У 2015. години тим је користио прстенасту шупљину састојала од 45 цм ирбијско влакно као што је пробијао се средњи за добијање ниског прага и уска ласерски излаз у уском линији.
Сл. 2 (а) Схематски цртеж ЛАСЕР-а СЛЦ влакана;
(б) ЛинијаСхапе хетеродине сигнала мерено са одлагањем влакана од 97,6 км
Вријеме поште: Нов-20-2023