Τεχνολογία πηγής λέιζερ για ανίχνευση οπτικών ινών Μέρος Δεύτερο

Τεχνολογία πηγής λέιζερ για ανίχνευση οπτικών ινών Μέρος Δεύτερο

2.2 Σάρωση ενός μήκους κύματοςπηγή λέιζερ

Η υλοποίηση της σάρωσης ενός μήκους κύματος λέιζερ είναι ουσιαστικά για τον έλεγχο των φυσικών ιδιοτήτων της συσκευής στολέιζερκοιλότητα (συνήθως το κεντρικό μήκος κύματος του λειτουργικού εύρους ζώνης), έτσι ώστε να επιτευχθεί ο έλεγχος και η επιλογή της ταλαντούμενης διαμήκους λειτουργίας 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 υλοποίηση των συντονίσιμων λέιζερ ινών επιτεύχθηκε κυρίως με την αντικατάσταση μιας ανακλαστικής ακραίας όψης του λέιζερ με μια ανακλαστική σχάρα περίθλασης και την επιλογή της λειτουργίας κοιλότητας λέιζερ περιστρέφοντας και ρυθμίζοντας χειροκίνητα το πλέγμα περίθλασης. Το 2011, οι Zhu et al. χρησιμοποίησε συντονίσιμα φίλτρα για την επίτευξη συντονισμένης εξόδου λέιζερ μονού μήκους κύματος με στενό πλάτος γραμμής. Το 2016, ο μηχανισμός συμπίεσης εύρους γραμμής Rayleigh εφαρμόστηκε στη συμπίεση διπλού μήκους κύματος, δηλαδή, εφαρμόστηκε πίεση στο FBG για να επιτευχθεί συντονισμός λέιζερ διπλού μήκους 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. χρησιμοποίησε πλέγμα γραφενίου και μικρο-νανοϊνών Bragg για να φτιάξει ένα πλήρως οπτικό συντονισμένο φίλτρο και σε συνδυασμό με την τεχνολογία στένωση λέιζερ Brillouin, χρησιμοποίησε το φωτοθερμικό φαινόμενο του γραφενίου κοντά στα 1550 nm για να επιτύχει πλάτος γραμμής λέιζερ τόσο χαμηλό όσο 750 Hz και φωτοελεγχόμενη ταχύτητα και ταχύτητα. ακριβής σάρωση 700 MHz/ms στην περιοχή μήκους κύματος 3,67 nm. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 5. Η παραπάνω μέθοδος ελέγχου μήκους κύματος πραγματοποιεί βασικά την επιλογή τρόπου λειτουργίας λέιζερ αλλάζοντας άμεσα ή έμμεσα το κεντρικό μήκος κύματος της ζώνης διέλευσης της συσκευής στην κοιλότητα λέιζερ.

Εικ. 5 (α) Πειραματική ρύθμιση του οπτικά ελεγχόμενου μήκους κύματος-συντονιζόμενο λέιζερ ινώνκαι το σύστημα μέτρησης?

(β) Φάσματα εξόδου στην έξοδο 2 με τη βελτίωση της αντλίας ελέγχου

2.3 Λευκή πηγή φωτός λέιζερ

Η ανάπτυξη της πηγής λευκού φωτός έχει βιώσει διάφορα στάδια όπως λάμπα βολφραμίου αλογόνου, λάμπα δευτερίου,λέιζερ ημιαγωγώνκαι υπερσυνεχής πηγή φωτός. Συγκεκριμένα, η υπερσυνεχής πηγή φωτός, υπό τη διέγερση παλμών femtosecond ή picosecond με υπερπαροδική ισχύ, παράγει μη γραμμικά φαινόμενα διαφόρων τάξεων στον κυματοδηγό και το φάσμα διευρύνεται πολύ, το οποίο μπορεί να καλύψει τη ζώνη από το ορατό φως στο σχεδόν υπέρυθρο. και έχει ισχυρή συνοχή. Επιπλέον, προσαρμόζοντας τη διασπορά και τη μη γραμμικότητα της ειδικής ίνας, το φάσμα της μπορεί να επεκταθεί ακόμη και στη ζώνη των μεσαίων υπέρυθρων. Αυτό το είδος πηγής λέιζερ έχει εφαρμοστεί σε μεγάλο βαθμό σε πολλά πεδία, όπως η οπτική τομογραφία συνοχής, η ανίχνευση αερίων, η βιολογική απεικόνιση και ούτω καθεξής. Λόγω του περιορισμού της πηγής φωτός και του μη γραμμικού μέσου, το πρώιμο φάσμα υπερσυνέχειας παρήχθη κυρίως από οπτικό γυαλί άντλησης λέιζερ στερεάς κατάστασης για την παραγωγή του υπερσυνεχούς φάσματος στο ορατό εύρος. Από τότε, η οπτική ίνα έχει γίνει σταδιακά ένα εξαιρετικό μέσο για τη δημιουργία υπερσυνεχούς ευρείας ζώνης λόγω του μεγάλου μη γραμμικού συντελεστή και του μικρού πεδίου λειτουργίας μετάδοσης. Τα κύρια μη γραμμικά φαινόμενα περιλαμβάνουν ανάμειξη τεσσάρων κυμάτων, αστάθεια διαμόρφωσης, αυτοφασική διαμόρφωση, διασταυρούμενη διαμόρφωση, διάσπαση σολιτονίου, σκέδαση Raman, μετατόπιση αυτο-συχνότητας σολιτονίου κ.λπ., και η αναλογία κάθε επίδρασης είναι επίσης διαφορετική ανάλογα με το πλάτος παλμού του παλμού διέγερσης και η διασπορά της ίνας. Σε γενικές γραμμές, τώρα η πηγή φωτός υπερσυνέχειας στρέφεται κυρίως προς τη βελτίωση της ισχύος λέιζερ και την επέκταση του φασματικού εύρους και δώστε προσοχή στον έλεγχο συνοχής της.

3 Περίληψη

Αυτό το έγγραφο συνοψίζει και ανασκοπεί τις πηγές λέιζερ που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη της τεχνολογίας ανίχνευσης ινών, συμπεριλαμβανομένων των λέιζερ στενού εύρους γραμμής, λέιζερ με δυνατότητα συντονισμού μονής συχνότητας και λευκού λέιζερ ευρυζωνικότητας. Οι απαιτήσεις εφαρμογής και η κατάσταση ανάπτυξης αυτών των λέιζερ στον τομέα της ανίχνευσης ινών εισάγονται λεπτομερώς. Αναλύοντας τις απαιτήσεις και την κατάσταση ανάπτυξής τους, συνάγεται το συμπέρασμα ότι η ιδανική πηγή λέιζερ για ανίχνευση ινών μπορεί να επιτύχει εξαιρετικά στενή και εξαιρετικά σταθερή έξοδο λέιζερ σε οποιαδήποτε ζώνη και οποιαδήποτε στιγμή. Επομένως, ξεκινάμε με λέιζερ στενού πλάτους γραμμής, λέιζερ με δυνατότητα ρύθμισης πλάτους στενής γραμμής και λέιζερ λευκού φωτός με ευρύ εύρος ζώνης και ανακαλύπτουμε έναν αποτελεσματικό τρόπο για να πραγματοποιήσουμε την ιδανική πηγή λέιζερ για ανίχνευση ινών αναλύοντας την ανάπτυξή τους.