Fiber optik algılama için lazer kaynağı teknolojisi İkinci Bölüm
2.2 Tek dalga boyu taramasılazer kaynağı
Lazer tek dalga boyu taramasının gerçekleştirilmesi esas olarak cihazın fiziksel özelliklerini kontrol etmektir.lazerÇıkış dalga boyunu ayarlama amacına ulaşmak için boşluktaki salınımlı uzunlamasına modun kontrolünü ve seçimini sağlamak için boşluk (genellikle çalışma bant genişliğinin merkez dalga boyu). Bu prensibe dayanarak, 1980'li yılların başlarında ayarlanabilir fiber lazerlerin gerçekleştirilmesi, esas olarak lazerin yansıtıcı uç yüzünün yansıtıcı bir kırınım ızgarası ile değiştirilmesi ve kırınım ızgarasının manuel olarak döndürülmesi ve ayarlanmasıyla lazer boşluğu modunun seçilmesiyle elde edildi. 2011 yılında Zhu ve ark. dar çizgi genişliğine sahip tek dalga boyu ayarlanabilir lazer çıkışı elde etmek için ayarlanabilir filtreler kullanıldı. 2016 yılında, Rayleigh çizgi genişliği sıkıştırma mekanizması çift dalga boyu sıkıştırmaya uygulandı, yani çift dalga boyu lazer ayarı elde etmek için FBG'ye stres uygulandı ve çıkış lazer çizgi genişliği aynı anda izlenerek 3 dalga boyu ayar aralığı elde edildi. nm. Yaklaşık 700 Hz hat genişliğine sahip çift dalga boyunda kararlı çıkış. 2017 yılında Zhu ve ark. Tamamen optik olarak ayarlanabilir bir filtre oluşturmak için grafen ve mikro-nano fiber Bragg ızgarası kullanıldı ve Brillouin lazer daraltma teknolojisi ile bir araya getirilerek, 750 Hz kadar düşük bir lazer çizgi genişliği ve fotokontrollü hızlı ve hızlı bir lazer çizgisi elde etmek için 1550 nm civarında grafenin fototermal etkisi kullanıldı. 3,67 nm dalga boyu aralığında 700 MHz/ms'lik doğru tarama. Şekil 5'te gösterildiği gibi. Yukarıdaki dalga boyu kontrol yöntemi temel olarak, lazer boşluğundaki cihazın geçiş bandı merkez dalga boyunu doğrudan veya dolaylı olarak değiştirerek lazer modu seçimini gerçekleştirir.
Şekil 5 (a) Optik olarak kontrol edilebilen dalga boyunun deneysel kurulumu-ayarlanabilir fiber lazerve ölçüm sistemi;
(b) Kontrol pompasının geliştirilmesiyle çıkış 2'deki çıkış spektrumları
2.3 Beyaz lazer ışık kaynağı
Beyaz ışık kaynağının gelişimi halojen tungsten lamba, döteryum lamba gibi çeşitli aşamalardan geçmiştir.yarı iletken lazerve süper sürekli ışık kaynağı. Özellikle, süper geçici güce sahip femtosaniye veya pikosaniye darbelerinin uyarılması altında süper sürekli ışık kaynağı, dalga kılavuzunda çeşitli düzenlerde doğrusal olmayan etkiler üretir ve spektrum büyük ölçüde genişletilir, bu da bandı görünür ışıktan yakın kızılötesine kadar kapsayabilir, ve güçlü bir tutarlılığa sahiptir. Ayrıca özel fiberin dağılımı ve doğrusal olmama durumu ayarlanarak spektrumu orta kızılötesi banda kadar genişletilebilir. Bu tür lazer kaynağı, optik koherens tomografi, gaz tespiti, biyolojik görüntüleme vb. gibi birçok alanda büyük ölçüde uygulanmıştır. Işık kaynağının ve doğrusal olmayan ortamın sınırlaması nedeniyle, erken süper süreklilik spektrumu esas olarak görünür aralıkta süper süreklilik spektrumu üretmek için optik camı pompalayan katı hal lazerle üretildi. O zamandan bu yana, optik fiber, büyük doğrusal olmayan katsayısı ve küçük iletim modu alanı nedeniyle, geniş bant süper sürekliliği oluşturmak için giderek mükemmel bir ortam haline geldi. Ana doğrusal olmayan etkiler arasında dört dalga karışımı, modülasyon kararsızlığı, öz faz modülasyonu, çapraz faz modülasyonu, soliton bölünmesi, Raman saçılması, soliton öz frekans kayması vb. yer alır ve her etkinin oranı da duruma göre farklıdır. uyarma darbesinin darbe genişliği ve fiberin dağılımı. Genel olarak, artık süper sürekli ışık kaynağı esas olarak lazer gücünü iyileştirmeye ve spektral aralığı genişletmeye yöneliktir ve tutarlılık kontrolüne dikkat eder.
3 Özet
Bu makale, dar çizgi genişlikli lazer, tek frekanslı ayarlanabilir lazer ve geniş bant beyaz lazer dahil olmak üzere fiber algılama teknolojisini desteklemek için kullanılan lazer kaynaklarını özetlemekte ve gözden geçirmektedir. Bu lazerlerin fiber algılama alanındaki uygulama gereksinimleri ve gelişim durumu ayrıntılı olarak tanıtılmaktadır. İhtiyaçlarını ve geliştirme durumlarını analiz ederek, fiber algılama için ideal lazer kaynağının, herhangi bir bantta ve herhangi bir zamanda ultra dar ve ultra kararlı lazer çıkışı elde edebileceği sonucuna varılmıştır. Bu nedenle dar çizgi genişlikli lazer, ayarlanabilir dar çizgi genişlikli lazer ve geniş kazanç bant genişliğine sahip beyaz ışık lazeri ile başlıyoruz ve bunların gelişimini analiz ederek fiber algılama için ideal lazer kaynağını gerçekleştirmenin etkili bir yolunu buluyoruz.
Gönderim zamanı: 21 Kasım 2023