Optik fiber algılama için lazer kaynak teknolojisi İkinci Bölüm
2.2 Tek dalga boyu taramasılazer kaynağı
Lazer tek dalga boyu taramasının gerçekleştirilmesi esas olarak cihazın fiziksel özelliklerini kontrol etmektir.lazerBoşluktaki salınımlı uzunlamasına modun kontrolü ve seçimi, çıkış dalga boyunun ayarlanması amacına ulaşmak için boşlukta (genellikle çalışma bant genişliğinin merkez dalga boyu) gerçekleştirilir. Bu prensibe dayanarak, 1980'lerin başlarında, ayarlanabilir fiber lazerlerin gerçekleştirilmesi esas olarak lazerin yansıtıcı uç yüzünün yansıtıcı bir kırınım ızgarasıyla değiştirilmesi ve lazer boşluk modunun kırınım ızgarasını manuel olarak döndürüp ayarlayarak seçilmesiyle gerçekleştirildi. 2011 yılında Zhu ve arkadaşları, dar hat genişliğine sahip tek dalga boylu ayarlanabilir lazer çıktısı elde etmek için ayarlanabilir filtreler kullandılar. 2016 yılında, Rayleigh hat genişliği sıkıştırma mekanizması çift dalga boylu sıkıştırmaya uygulandı, yani çift dalga boylu lazer ayarı elde etmek için FBG'ye stres uygulandı ve çıkış lazer hat genişliği aynı anda izlenerek 3 nm'lik bir dalga boyu ayar aralığı elde edildi. Yaklaşık 700 Hz hat genişliğine sahip çift dalga boylu kararlı çıktı. Zhu ve arkadaşları, 2017 yılında grafen ve mikro-nano fiber Bragg ızgarasını kullanarak tamamen optik ayarlanabilir bir filtre ürettiler ve Brillouin lazer daraltma teknolojisiyle birleştirerek, 1550 nm civarındaki grafenin fototermal etkisini kullanarak 750 Hz kadar düşük bir lazer hat genişliği ve 3,67 nm dalga boyu aralığında 700 MHz/ms fotokontrollü hızlı ve doğru bir tarama elde ettiler. 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 kurulumuayarlanabilir 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 süpersüreklilik ışık kaynağı. Özellikle, süpergeçiş gücüne sahip femtosaniye veya pikosaniye darbelerinin uyarılması altında süpersüreklilik ışık kaynağı, dalga kılavuzunda çeşitli mertebelerde doğrusal olmayan etkiler üretir ve spektrum büyük ölçüde genişler; bu da görünür ışıktan yakın kızılötesine kadar olan bandı kapsayabilir ve güçlü bir koheransa sahiptir. Ayrıca, özel fiberin dağılımı ve doğrusal olmayanlığı ayarlanarak spektrumu orta kızılötesi bandına kadar genişletilebilir. Bu tür lazer kaynakları, optik koherens tomografisi, gaz algılama, biyolojik görüntüleme vb. gibi birçok alanda büyük ölçüde uygulanmıştır. Işık kaynağı ve doğrusal olmayan ortamın sınırlılığı nedeniyle, ilk süpersüreklilik spektrumu çoğunlukla görünür aralıkta süpersüreklilik spektrumu üretmek için optik cam pompalayan katı hal lazeri ile üretilmiştir. O zamandan beri, optik fiber, büyük doğrusal olmayan katsayısı ve küçük iletim modu alanı nedeniyle geniş bantlı süpersüreklilik üretmek için giderek mükemmel bir ortam haline gelmiştir. Başlıca doğrusal olmayan etkiler arasında dört dalga karıştırma, modülasyon kararsızlığı, öz faz modülasyonu, çapraz faz modülasyonu, soliton bölünmesi, Raman saçılması, soliton öz frekans kayması vb. bulunur ve her bir etkinin oranı, uyarım darbesinin darbe genişliğine ve fiberin dağılımına göre de farklılık gösterir. Genel olarak, süper sürekli ışık kaynağı artık esas olarak lazer gücünü iyileştirmeye ve spektral aralığı genişletmeye yöneliktir ve tutarlılık kontrolüne dikkat edilmektedir.
3 Özet
Bu makale, dar hat genişliği lazer, tek frekanslı ayarlanabilir lazer ve geniş bant beyaz ışık lazeri dahil olmak üzere fiber algılama teknolojisini desteklemek için kullanılan lazer kaynaklarını özetlemekte ve incelemektedir. Bu lazerlerin fiber algılama alanındaki uygulama gereksinimleri ve geliştirme durumları ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Gereksinimleri ve geliştirme durumları analiz edilerek, fiber algılama için ideal lazer kaynağının herhangi bir bantta ve herhangi bir zamanda ultra dar ve ultra kararlı lazer çıktısı elde edebileceği sonucuna varılmıştır. Bu nedenle, dar hat genişliği lazeri, ayarlanabilir dar hat genişliği lazeri ve geniş kazanç bant genişliğine sahip beyaz ışık lazeri ile başlıyor ve bu lazerlerin gelişimini analiz ederek fiber algılama için ideal lazer kaynağını gerçekleştirmenin etkili bir yolunu buluyoruz.
Gönderim zamanı: 21-11-2023