Tecnologia de font làser per a la detecció de fibra òptica Segona part

Tecnologia de font làser per a la detecció de fibra òptica Segona part

2.2 Escombrat d'una sola longitud d'onafont làser

La realització de l'escombrat làser d'una sola longitud d'ona és essencialment controlar les propietats físiques del dispositiulàsercavitat (normalment la longitud d'ona central de l'ample de banda operatiu), per tal d'aconseguir el control i la selecció del mode longitudinal oscil·lant a la cavitat, per tal d'aconseguir el propòsit d'ajustar la longitud d'ona de sortida. Basant-se en aquest principi, ja a la dècada de 1980, la realització de làsers de fibra sintonitzables es va aconseguir principalment substituint una cara extrema reflectant del làser per una reixa de difracció reflectant i seleccionant el mode de cavitat làser girant i ajustant manualment la xarxa de difracció. El 2011, Zhu et al. va utilitzar filtres ajustables per aconseguir una sortida làser ajustable d'una sola longitud d'ona amb una amplada de línia estreta. El 2016, el mecanisme de compressió de l'amplada de línia de Rayleigh es va aplicar a la compressió de doble longitud d'ona, és a dir, es va aplicar estrès a FBG per aconseguir una sintonització làser de doble longitud d'ona i es va controlar l'amplada de línia làser de sortida al mateix temps, obtenint un rang d'ajust de longitud d'ona de 3. nm. Sortida estable de doble longitud d'ona amb una amplada de línia d'aproximadament 700 Hz. El 2017, Zhu et al. va utilitzar grafè i micro-nano fibra de Bragg per fer un filtre ajustable totalment òptic i, combinat amb la tecnologia d'estrenyiment làser Brillouin, va utilitzar l'efecte fototèrmic del grafè a prop de 1550 nm per aconseguir una amplada de línia làser tan baixa com 750 Hz i una velocitat i fotocontrolada. escaneig precís de 700 MHz/ms en el rang de longitud d'ona de 3,67 nm. Com es mostra a la figura 5. El mètode de control de la longitud d'ona anterior realitza bàsicament la selecció del mode làser canviant directament o indirectament la longitud d'ona central de la banda de pas del dispositiu a la cavitat làser.

Fig. 5 (a) Configuració experimental de la longitud d'ona controlable per òptica-làser de fibra sintonitzablei el sistema de mesura;

(b) Espectres de sortida a la sortida 2 amb la millora de la bomba de control

2.3 Font de llum làser blanca

El desenvolupament de la font de llum blanca ha experimentat diverses etapes, com ara la làmpada halògena de tungstè, la làmpada de deuteri,làser semiconductori font de llum supercontinu. En particular, la font de llum de supercontinu, sota l'excitació de polsos de femtosegon o picosegundo amb una potència súper transitòria, produeix efectes no lineals de diversos ordres a la guia d'ones, i l'espectre s'amplia molt, que pot cobrir la banda des de la llum visible fins a l'infraroig proper. i té una forta coherència. A més, ajustant la dispersió i la no linealitat de la fibra especial, el seu espectre fins i tot es pot estendre a la banda d'infrarojos mitjans. Aquest tipus de font làser s'ha aplicat molt en molts camps, com ara la tomografia de coherència òptica, la detecció de gasos, la imatge biològica, etc. A causa de la limitació de la font de llum i el medi no lineal, l'espectre de supercontinu primerenc es va produir principalment per làser d'estat sòlid que bombejava vidre òptic per produir l'espectre de supercontinu en el rang visible. Des de llavors, la fibra òptica s'ha convertit gradualment en un mitjà excel·lent per generar un supercontinu de banda ampla a causa del seu gran coeficient no lineal i el seu camp de mode de transmissió petit. Els principals efectes no lineals inclouen la mescla de quatre ones, la inestabilitat de la modulació, la modulació en fase pròpia, la modulació en fase creuada, la divisió de solitons, la dispersió Raman, el canvi d'autofreqüència de solitons, etc., i la proporció de cada efecte també és diferent segons el l'amplada del pols del pols d'excitació i la dispersió de la fibra. En general, ara la font de llum de supercontinu es dirigeix ​​principalment a millorar la potència del làser i ampliar el rang espectral, i prestar atenció al seu control de coherència.

3 Resum

Aquest document resumeix i revisa les fonts làser utilitzades per donar suport a la tecnologia de detecció de fibra, inclòs el làser d'amplada de línia estreta, el làser ajustable de freqüència única i el làser blanc de banda ampla. S'introdueixen amb detall els requisits d'aplicació i l'estat de desenvolupament d'aquests làsers en el camp de la detecció de fibra. Analitzant els seus requisits i estat de desenvolupament, es conclou que la font làser ideal per a la detecció de fibra pot aconseguir una sortida làser ultra estreta i ultra estable en qualsevol banda i en qualsevol moment. Per tant, comencem amb làser d'amplada de línia estreta, làser d'amplada de línia estreta ajustable i làser de llum blanca amb ample de banda de guany ampli, i descobrim una manera eficaç d'aconseguir la font làser ideal per a la detecció de fibra analitzant el seu desenvolupament.