Tehnologia sursei laser pentru detectarea fibrelor optice Partea a doua
2.2 Măturare cu o singură lungime de undăsursa laser
Realizarea de baleiaj cu laser cu o singură lungime de undă este, în esență, pentru a controla proprietățile fizice ale dispozitivului înlasercavitate (de obicei, lungimea de undă centrală a lățimii de bandă de funcționare), astfel încât să se realizeze controlul și selectarea modului longitudinal oscilant în cavitate, astfel încât să se realizeze scopul de a regla lungimea de undă de ieșire.Pe acest principiu, încă din anii 1980, realizarea laserelor cu fibră reglabilă s-a realizat în principal prin înlocuirea unei fețe de capăt reflectorizante a laserului cu un rețele de difracție reflectorizante și selectarea modului cavității laser prin rotirea și reglarea manuală a rețelei de difracție.În 2011, Zhu și colab.au folosit filtre reglabile pentru a obține o ieșire laser reglabilă cu o singură lungime de undă cu lățime de linie îngustă.În 2016, mecanismul de compresie a lățimii de linie Rayleigh a fost aplicat compresiei cu lungime de undă dublă, adică stresul a fost aplicat FBG pentru a obține reglajul cu laser cu lungime de undă dublă, iar lățimea liniei laser de ieșire a fost monitorizată în același timp, obținându-se un interval de reglare a lungimii de undă de 3 nm.Ieșire stabilă cu două lungimi de undă, cu o lățime de linie de aproximativ 700 Hz.În 2017, Zhu et al.a folosit grafen și micro-nanofibră Bragg pentru a realiza un filtru reglabil integral și, în combinație cu tehnologia de îngustare cu laser Brillouin, a folosit efectul fototermic al grafenului aproape de 1550 nm pentru a obține o lățime de linie laser de până la 750 Hz și o viteză fotocontrolată și rapidă. scanare precisă de 700 MHz/ms în intervalul de lungimi de undă de 3,67 nm.După cum se arată în Figura 5. Metoda de control a lungimii de undă de mai sus realizează, practic, selecția modului laser prin modificarea directă sau indirectă a lungimii de undă din centrul benzii de trecere a dispozitivului în cavitatea laserului.
Fig. 5 (a) Configurarea experimentală a lungimii de undă controlabile optic-laser cu fibră reglabilăși sistemul de măsurare;
(b) Spectrele de ieșire la ieșirea 2 cu îmbunătățirea pompei de control
2.3 Sursă de lumină laser albă
Dezvoltarea sursei de lumină albă a experimentat diferite etape, cum ar fi lampa cu halogen tungsten, lampa cu deuteriu,laser semiconductorși sursa de lumină supercontinuă.În special, sursa de lumină supercontinuum, sub excitarea impulsurilor de femtosecundă sau picosecundă cu putere super tranzitorie, produce efecte neliniare de diferite ordine în ghidul de undă, iar spectrul este mult lărgit, ceea ce poate acoperi banda de la lumina vizibilă până la infraroșu apropiat, și are o coerență puternică.În plus, prin ajustarea dispersiei și a neliniarității fibrei speciale, spectrul acesteia poate fi extins chiar și la banda de infraroșu mijlociu.Acest tip de sursă laser a fost foarte aplicat în multe domenii, cum ar fi tomografia cu coerență optică, detectarea gazelor, imagistica biologică și așa mai departe.Datorită limitării sursei de lumină și a mediului neliniar, spectrul de supercontinuu timpuriu a fost produs în principal de sticlă optică de pompare cu laser în stare solidă pentru a produce spectrul de supercontinuu în domeniul vizibil.De atunci, fibra optică a devenit treptat un mediu excelent pentru generarea de supercontinuum de bandă largă datorită coeficientului său neliniar mare și câmpului mic al modului de transmisie.Principalele efecte neliniare includ amestecarea cu patru unde, instabilitatea modulației, modulația auto-fază, modulația încrucișată, împărțirea solitonilor, împrăștierea Raman, schimbarea auto-frecvenței solitonului etc., iar proporția fiecărui efect este, de asemenea, diferită în funcție de lățimea impulsului impulsului de excitație și dispersia fibrei.În general, acum sursa de lumină supercontinuum este în principal spre îmbunătățirea puterii laserului și extinderea gamei spectrale și acordați atenție controlului coerenței sale.
3 Rezumat
Această lucrare rezumă și revizuiește sursele laser utilizate pentru a susține tehnologia de detectare a fibrelor, inclusiv laserul cu lățime de linie îngustă, laserul reglabil cu o singură frecvență și laserul alb de bandă largă.Sunt prezentate în detaliu cerințele de aplicare și stadiul de dezvoltare a acestor lasere în domeniul detectării fibrelor.Analizând cerințele și starea lor de dezvoltare, se ajunge la concluzia că sursa laser ideală pentru detectarea fibrelor poate obține o ieșire laser ultra-îngustă și ultra-stabilă în orice bandă și în orice moment.Prin urmare, începem cu laser cu lățime de linie îngustă, laser cu lățime de linie îngustă reglabil și laser cu lumină albă cu lățime de bandă de câștig mare și descoperim o modalitate eficientă de a realiza sursa laser ideală pentru detectarea fibrelor prin analiza dezvoltării acestora.
Ora postării: 21-nov-2023