Технологија ласерског извора за сензоре оптичких влакана, други део
2.2 Замах на једној таласној дужиниласерски извор
Реализација ласерског замаха са једном таласном дужином је у суштини контрола физичких својстава уређаја уласершупљине (обично централне таласне дужине оперативног пропусног опсега), како би се постигла контрола и избор осцилујућег уздужног мода у шупљини, како би се постигла сврха подешавања излазне таласне дужине. На основу овог принципа, још 1980-их, реализација подесивих влакнастих ласера углавном је постигнута заменом рефлектујуће крајње површине ласера рефлектујућом дифракционом решетком и избором мода ласерске шупљине ручним ротирањем и подешавањем дифракционе решетке. Године 2011, Жу и др. користили су подесиве филтере да би постигли подесиви ласерски излаз са једном таласном дужином и уском ширином линије. Године 2016, Рејлијев механизам компресије ширине линије примењен је на компресију са две таласне дужине, односно, напрезање је примењено на FBG да би се постигло подешавање ласера са две таласне дужине, а ширина излазне ласерске линије је праћена истовремено, добијајући опсег подешавања таласне дужине од 3 nm. Стабилан излаз са две таласне дужине и ширином линије од приближно 700 Hz. Године 2017, Жу и др. Користили су графен и микро-нано влакнасту Брегову решетку за израду потпуно оптичког подесивог филтера, и у комбинацији са Брилуеновом технологијом ласерског сужавања, користили су фототермални ефекат графена близу 1550 nm да би постигли ширину ласерске линије од само 750 Hz и фотоконтролисано брзо и прецизно скенирање од 700 MHz/ms у опсегу таласних дужина од 3,67 nm. Као што је приказано на слици 5. Горе наведени метод контроле таласне дужине у основи реализује избор ласерског режима директном или индиректном променом централне таласне дужине пропусног опсега уређаја у ласерској шупљини.
Сл. 5 (а) Експериментално подешавање оптички контролисане таласне дужине-подесиви влакнасти ласери систем мерења;
(б) Излазни спектри на излазу 2 са побољшањем контролне пумпе
2.3 Извор беле ласерске светлости
Развој извора беле светлости прошао је кроз различите фазе, као што су халогена волфрамова лампа, деутеријумска лампа,полупроводнички ласери суперконтинуални извор светлости. Конкретно, суперконтинуални извор светлости, под побуђивањем фемтосекундних или пикосекундних импулса са супер транзијентном снагом, производи нелинеарне ефекте различитог реда у таласоводу, а спектар је знатно проширен, што може покрити опсег од видљиве светлости до блиског инфрацрвеног и има јаку кохеренцију. Поред тога, подешавањем дисперзије и нелинеарности специјалног влакна, његов спектар се може проширити чак и на средњи инфрацрвени опсег. Ова врста ласерског извора је широко примењена у многим областима, као што су оптичка кохерентна томографија, детекција гаса, биолошко снимање и тако даље. Због ограничења извора светлости и нелинеарне средине, рани спектар суперконтинуума је углавном произведен чврстим ласерским пумпањем оптичког стакла да би се произвео спектар суперконтинуума у видљивом опсегу. Од тада, оптичко влакно је постепено постало одличан медијум за генерисање широкопојасног суперконтинуума због свог великог нелинеарног коефицијента и малог поља преносног мода. Главни нелинеарни ефекти укључују мешање четири таласа, нестабилност модулације, самофазну модулацију, унакрсну фазну модулацију, раздвајање солитона, Раманово расејање, самофреквентно померање солитона итд., а пропорција сваког ефекта је такође различита у зависности од ширине импулса побудног импулса и дисперзије влакна. Генерално, сада је суперконтинуални извор светлости углавном усмерен ка побољшању снаге ласера и проширењу спектралног опсега, и обратите пажњу на његову контролу кохеренције.
3 Резиме
Овај рад сумира и прегледа ласерске изворе који се користе за подршку технологији оптичке детекције, укључујући ласер уске ширине линије, ласер са подесивом једном фреквенцијом и широкопојасни бели ласер. Детаљно су представљени захтеви за примену и статус развоја ових ласера у области оптичке детекције. Анализом њихових захтева и статуса развоја, закључено је да идеалан ласерски извор за оптичку детекцију може постићи ултраузак и ултрастабилан ласерски излаз у било ком опсегу и у било које време. Стога, почињемо са ласером уске ширине линије, подесивим ласером уске ширине линије и ласером беле светлости са широким пропусним опсегом појачања, и проналазимо ефикасан начин за реализацију идеалног ласерског извора за оптичку детекцију анализирајући њихов развој.
Време објаве: 21. новембар 2023.