Технологија ласерског извора за детекцију оптичких влакана Други део

Технологија ласерског извора за детекцију оптичких влакана Други део

2.2 Промена једне таласне дужинеласерски извор

Реализација ласерског замаха једне таласне дужине је у суштини да контролише физичка својства уређаја уласершупљина (обично централна таласна дужина радног опсега), како би се постигла контрола и избор осцилирајућег уздужног мода у шупљини, како би се постигла сврха подешавања излазне таласне дужине. На основу овог принципа, већ осамдесетих година прошлог века, реализација подесивих ласера ​​са влакнима углавном је постигнута заменом рефлективне крајње стране ласера ​​рефлективном дифракционом решетком и одабиром режима ласерске шупљине ручним ротирањем и подешавањем дифракционе решетке. У 2011. Зху ет ал. користи подесиве филтере за постизање подесивог ласерског излаза једне таласне дужине са уском ширином линије. У 2016. години, Рејлијев механизам компресије ширине линије је примењен на компресију са две таласне дужине, односно напон је примењен на ФБГ да би се постигло подешавање ласера ​​на две таласне дужине, а истовремено је праћена и ширина линије излазног ласера, добијајући опсег подешавања таласне дужине од 3 нм. Стабилан излаз са две таласне дужине са ширином линије од приближно 700 Хз. У 2017. Зху ет ал. користио је Браггову решетку од графена и микро-нано влакана да направи потпуно оптички подесиви филтер, и у комбинацији са Бриллоуин технологијом ласерског сужавања, користио је фототермални ефекат графена близу 1550 нм да би постигао ласерску ширину линије од чак 750 Хз и фотоконтролисану брзу и прецизно скенирање од 700 МХз/мс у опсегу таласних дужина од 3,67 нм. Као што је приказано на слици 5. Горњи метод контроле таласне дужине у основи реализује избор ласерског мода директно или индиректно мењањем таласне дужине центра пропусног опсега уређаја у ласерској шупљини.

Слика 5 (а) Експериментално подешавање оптички контролисане таласне дужине-подесиви фибер ласери систем мерења;

(б) Излазни спектри на излазу 2 са побољшањем контролне пумпе

2.3 Извор белог ласерског светла

Развој извора беле светлости је доживео различите фазе као што су халогена волфрамова лампа, деутеријумска лампа,полупроводнички ласери суперконтинуални извор светлости. Конкретно, извор светлости суперконтинуума, под ексцитацијом фемтосекундних или пикосекундних импулса са супер пролазном снагом, производи нелинеарне ефекте различитих редова у таласоводу, а спектар је знатно проширен, што може покрити опсег од видљиве светлости до близу инфрацрвене, и има снажну кохерентност. Поред тога, подешавањем дисперзије и нелинеарности специјалног влакна, његов спектар се чак може проширити на средњи инфрацрвени опсег. Ова врста ласерског извора је у великој мери примењена у многим областима, као што су оптичка кохерентна томографија, детекција гаса, биолошка слика и тако даље. Због ограничења извора светлости и нелинеарног медијума, рани спектар суперконтинуума је углавном произведен ласерским пумпањем оптичког стакла у чврстом стању да би се произвео суперконтинуумски спектар у видљивом опсегу. Од тада, оптичко влакно је постепено постало одличан медијум за генерисање широкопојасног суперконтинуума због свог великог нелинеарног коефицијента и малог поља режима преноса. Главни нелинеарни ефекти укључују мешање са четири таласа, нестабилност модулације, самофазну модулацију, унакрсну фазну модулацију, раздвајање солитона, Раманово расејање, померање сопствене фреквенције солитона, итд., а пропорција сваког ефекта је такође различита у зависности од ширина импулса побудног импулса и дисперзија влакна. Генерално, сада је суперконтинуум извор светлости углавном усмерен ка побољшању снаге ласера ​​и проширењу спектралног опсега, и обратите пажњу на његову контролу кохерентности.

3 Резиме

Овај рад сумира и даје преглед ласерских извора који се користе за подршку технологији сензора влакана, укључујући ласер уске ширине линије, ласер са подешавањем једне фреквенције и широкопојасни бели ласер. Детаљно су представљени захтеви за примену и развојни статус ових ласера ​​у области сенсинга влакана. Анализом њихових захтева и развојног статуса, долази се до закључка да идеалан ласерски извор за детекцију влакана може да постигне ултра узак и ултра-стабилан ласерски излаз у било ком опсегу иу било које време. Због тога почињемо са ласером уске ширине линије, ласером са подесивим уским ширинама линија и ласером беле светлости са широким пропусним опсегом појачања, и откривамо ефикасан начин да се реализује идеалан ласерски извор за детекцију влакана анализом њиховог развоја.