Τεχνολογία πηγής λέιζερ για οπτική ανίχνευση ινών Μέρος δύο

Τεχνολογία πηγής λέιζερ για οπτική ανίχνευση ινών Μέρος δύο

2.2 Σάρωση ενός μήκους κύματοςπηγή λέιζερ

Η πραγματοποίηση της σάρωσης με ένα λέιζερ μεμονωμένο μήκος κύματος είναι ουσιαστικά ο έλεγχος των φυσικών ιδιοτήτων της συσκευής στολέιζερκοιλότητα (συνήθως το κεντρικό μήκος κύματος του εύρους ζώνης λειτουργίας), έτσι ώστε να επιτευχθεί ο έλεγχος και η επιλογή του ταλαντούμενου διαμήκους τρόπου στην κοιλότητα, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός του συντονισμού του μήκους κύματος εξόδου. Με βάση αυτή την αρχή, ήδη από τη δεκαετία του 1980, η πραγματοποίηση των συντονισμένων λέιζερ ινών επιτεύχθηκε κυρίως αντικαθιστώντας μια ανακλαστική όψη του άκρου του λέιζερ με ένα ανακλαστικό πλέγμα περίθλασης και επιλέγοντας τη λειτουργία κοιλότητας λέιζερ με το χέρι περιστρέφοντας και συντονίζοντας το σχάριο διάθλασης. Το 2011, οι Zhu et al. Χρησιμοποιημένα συντονισμένα φίλτρα για την επίτευξη εξόδου λέιζερ με ένα στενό μήκος κύματος με στενό γραμμικό εύρος. Το 2016, ο μηχανισμός συμπίεσης Rayleigh LineWidth εφαρμόστηκε στη συμπίεση διπλού μήκους κύματος, δηλαδή το στρες εφαρμόστηκε στο FBG για να επιτευχθεί συντονισμός λέιζερ μήκους διπλού κύματος και το εύρος γραμμής λέιζερ εξόδου παρακολουθήθηκε ταυτόχρονα, λαμβάνοντας ένα εύρος συντονισμού μήκους κύματος 3 nm. Σταθερή έξοδος διπλού μήκους κύματος με πλάτος γραμμής περίπου 700 Hz. Το 2017, οι Zhu et al. Χρησιμοποιήθηκε Graphene και Micro-Nano Fiber Bragg Grating για να δημιουργήσει ένα οπτικό ρυθμιζόμενο φίλτρο και σε συνδυασμό με την τεχνολογία στενής λέιζερ Brillouin, χρησιμοποίησε το φωτοθερμικό αποτέλεσμα του κυματοειδούς μήκους του graphene κοντά στο 1550 nm για να επιτευχθεί ένα γραμμικό γειτονιά με λέιζερ τόσο χαμηλό όσο 750 Hz και ένα φωτοενικλετισμένο και ακριβή σάρωση 700 MHz/ms στο κύριο μήκος του μήκους 3.67 nm. Όπως φαίνεται στο σχήμα 5, η παραπάνω μέθοδος ελέγχου μήκους κύματος ουσιαστικά συνειδητοποιεί την επιλογή λειτουργίας λέιζερ με άμεση ή έμμεσα την αλλαγή του μήκους κύματος του κέντρου της ζώνης της ζώνης της συσκευής στην κοιλότητα του λέιζερ.

Εικ. 5 (α) Πειραματική ρύθμιση του οπτικού ελεγχόμενου μήκους κύματος-συντονίσιμο λέιζερ ινώνκαι το σύστημα μέτρησης.

(β) Φάσματα εξόδου στην έξοδο 2 με την ενίσχυση της αντλίας ελέγχου

2.3 Λευκή πηγή φωτός λέιζερ

Η ανάπτυξη πηγής λευκού φωτός έχει βιώσει διάφορα στάδια όπως λάμπα βολφραμίου αλογόνου, λαμπτήρα δευτερίου,ημιαγωγός λέιζερκαι πηγή φωτός SuperContinuum. Συγκεκριμένα, η πηγή φωτός SuperContinuum, υπό τη διέγερση των παλμών femtosecond ή picosecond με σούπερ μεταβατική ισχύ, παράγει μη γραμμικές επιδράσεις διαφόρων παραγγελιών στον κυματοδηγό και το φάσμα διευρύνεται σημαντικά, γεγονός που μπορεί να καλύψει τη ζώνη από το ορατό φως σε κοντά υπέρυθρο και έχει ισχυρή συνεκτικότητα. Επιπλέον, ρυθμίζοντας τη διασπορά και τη μη γραμμικότητα της ειδικής ίνας, το φάσμα της μπορεί ακόμη και να επεκταθεί στη μέση υπέρυθρη ζώνη. Αυτό το είδος πηγής λέιζερ έχει εφαρμοστεί σε μεγάλο βαθμό σε πολλούς τομείς, όπως η τομογραφία οπτικής συνοχής, η ανίχνευση αερίου, η βιολογική απεικόνιση και ούτω καθεξής. Λόγω του περιορισμού της πηγής φωτός και του μη γραμμικού μέσου, το πρώιμο φάσμα supercontinuum παράγεται κυρίως από οπτικό γυαλί άντλησης με λέιζερ στερεάς κατάστασης για την παραγωγή του φάσματος supercontinuum στο ορατό εύρος. Έκτοτε, η οπτική ίνα έχει γίνει σταδιακά ένα εξαιρετικό μέσο για τη δημιουργία ευρείας ζώνης supercontinuum λόγω του μεγάλου μη γραμμικού πεδίου του συντελεστή και του μικρού κιβωτίου ταχυτήτων. Οι κύριες μη γραμμικές επιδράσεις περιλαμβάνουν την ανάμειξη τεσσάρων κυμάτων, την αστάθεια διαμόρφωσης, τη διαμόρφωση της αυτο-φάσης, τη διαμόρφωση της διασταυρούμενης φάσης, τη διάσπαση του σολιτόν, τη διασπορά Raman, τη μετατόπιση αυτο-συχνότητας Soliton κ.λπ. και το ποσοστό κάθε αποτελέσματος είναι επίσης διαφορετικό ανάλογα με το πλάτος παλμού του παλμού διέγερσης και τη διασπορά της ρύθμισης. Γενικά, τώρα η πηγή φωτός Supercontinuum είναι κυρίως για τη βελτίωση της ισχύος του λέιζερ και την επέκταση της φασματικής περιοχής και δίνουν προσοχή στον έλεγχο της συνοχής.

3 Περίληψη

Το παρόν έγγραφο συνοψίζει και εξετάζει τις πηγές λέιζερ που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη της τεχνολογίας ανίχνευσης ινών, συμπεριλαμβανομένου του στενού λέιζερ γραμμής, του λέιζερ μονής συχνότητας και του λευκού λέιζερ ευρυζωνικής σύνδεσης. Οι απαιτήσεις εφαρμογής και η κατάσταση ανάπτυξης αυτών των λέιζερ στον τομέα της ανίχνευσης ινών εισάγονται λεπτομερώς. Με την ανάλυση των απαιτήσεων και της κατάστασης ανάπτυξης τους, συμπεραίνεται ότι η ιδανική πηγή λέιζερ για την ανίχνευση ινών μπορεί να επιτύχει εξαιρετικά narrow και εξαιρετικά σταθερή έξοδο λέιζερ σε οποιαδήποτε ζώνη και οποιαδήποτε στιγμή. Ως εκ τούτου, ξεκινάμε με λέιζερ πλάτους στενής γραμμής, λέιζερ πλάτους στενής γραμμής και λέιζερ λευκού φωτός με εύρος ζώνης κέρδους και ανακαλύψουμε έναν αποτελεσματικό τρόπο για να πραγματοποιήσουμε την ιδανική πηγή λέιζερ για την ανίχνευση ινών αναλύοντας την ανάπτυξή τους.