เทคโนโลยีแหล่งกำเนิดเลเซอร์สำหรับการตรวจจับไฟเบอร์ออปติคอลชิ้นส่วนที่สอง

เทคโนโลยีแหล่งกำเนิดเลเซอร์สำหรับการตรวจจับไฟเบอร์ออปติคอลชิ้นส่วนที่สอง

2.2 การกวาดความยาวคลื่นเดี่ยวแหล่งกำเนิดเลเซอร์

การรับรู้ของการกวาดความยาวคลื่นเลเซอร์เดี่ยวเป็นหลักในการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพของอุปกรณ์ในเลเซอร์โพรง (โดยปกติจะเป็นความยาวคลื่นตรงกลางของแบนด์วิดท์การทำงาน) เพื่อให้ได้การควบคุมและการเลือกโหมดตามยาวแบบแกว่งในโพรงเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับความยาวคลื่นเอาท์พุท ขึ้นอยู่กับหลักการนี้เร็วเท่าทศวรรษ 1980 การตระหนักถึงเลเซอร์ไฟเบอร์ที่ปรับได้นั้นส่วนใหญ่ทำได้โดยการแทนที่ใบหน้าปลายสะท้อนของเลเซอร์ด้วยตะแกรงการเลี้ยวเบนแบบสะท้อนแสงและเลือกโหมดโพรงเลเซอร์ด้วยตนเอง ในปี 2011 Zhu et al. ใช้ตัวกรองที่ปรับได้เพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์ที่ปรับได้ด้วยความยาวคลื่นเดียวพร้อม linewidth แคบ ในปี 2559 กลไกการบีบอัดของ Rayleigh Linewidth ถูกนำไปใช้กับการบีบอัดความยาวคลื่นคู่นั่นคือความเครียดถูกนำไปใช้กับ FBG เพื่อให้ได้การปรับแต่งเลเซอร์ความยาวคลื่นคู่และการตรวจสอบเลเซอร์เอาท์พุทถูกตรวจสอบในเวลาเดียวกัน ความยาวคลื่นคู่ที่มีความเสถียรโดยมีความกว้างของเส้นประมาณ 700 เฮิร์ตซ์ ในปี 2560 Zhu และคณะ ใช้กราฟีนและไมโคร-นาโนไฟเบอร์ตะแกรงเพื่อสร้างตัวกรองที่ปรับแต่งได้ดีและรวมกับเทคโนโลยีการแคบลงของเลเซอร์ Brillouin ใช้เอฟเฟกต์ความร้อนของกราฟีนใกล้กับ 1,550 นาโนเมตร ดังที่แสดงในรูปที่ 5 วิธีการควบคุมความยาวคลื่นด้านบนโดยทั่วไปจะตระหนักถึงการเลือกโหมดเลเซอร์โดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นของศูนย์กลางผ่านทางตรงหรือทางอ้อมของอุปกรณ์ในโพรงเลเซอร์

รูปที่ 5 (a) การตั้งค่าการทดลองของความยาวคลื่นที่สามารถควบคุมได้ด้วยแสง-เลเซอร์ไฟเบอร์ที่ปรับได้และระบบการวัด

(b) เอาท์พุทสเปกตรัมที่เอาท์พุท 2 ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของปั๊มควบคุม

2.3 แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์สีขาว

การพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงสีขาวได้สัมผัสกับขั้นตอนต่าง ๆ เช่นหลอดฮาโลเจนทังสเตนโคมไฟดิวเทอเรียมเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และแหล่งกำเนิดแสง SuperContinuum โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหล่งกำเนิดแสง supercontinuum ภายใต้การกระตุ้นของ pulses femtosecond หรือ picosecond ที่มีพลังพิเศษชั่วคราวสร้างผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นของคำสั่งต่าง ๆ ในท่อนำคลื่นและสเปกตรัมนั้นกว้างขึ้นอย่างมากซึ่งสามารถครอบคลุมวงดนตรีจากแสงที่มองเห็นได้ นอกจากนี้โดยการปรับการกระจายตัวและความไม่เชิงเส้นของเส้นใยพิเศษสเปกตรัมของมันยังสามารถขยายไปยังแถบกลางอินฟราเรด แหล่งกำเนิดเลเซอร์ชนิดนี้ถูกนำไปใช้อย่างมากในหลาย ๆ สาขาเช่นเอกซ์เรย์เชื่อมโยงกันทางแสงการตรวจจับก๊าซการถ่ายภาพทางชีวภาพและอื่น ๆ เนื่องจากข้อ จำกัด ของแหล่งกำเนิดแสงและตัวกลางไม่เชิงเส้นสเปกตรัมซูเปอร์คอนตินูมในช่วงต้นส่วนใหญ่ผลิตโดยกระจกแสงเลเซอร์ที่เป็นโซลิดสเตตเพื่อผลิตสเปกตรัมซูเปอร์คอนติโนมในช่วงที่มองเห็นได้ ตั้งแต่นั้นมาใยแก้วนำแสงได้ค่อยๆกลายเป็นสื่อกลางที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้าง supercontinuum wideband เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้นขนาดใหญ่และสนามส่งสัญญาณขนาดเล็ก เอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นหลัก ได้แก่ การผสมสี่คลื่นความไม่แน่นอนของการปรับการปรับเฟสตนเองการมอดูเลตข้ามเฟสการแยกโซลิตันการกระเจิงของรามาน โดยทั่วไปตอนนี้แหล่งแสง SuperContinuum ส่วนใหญ่จะปรับปรุงพลังงานเลเซอร์และขยายช่วงสเปกตรัมและให้ความสนใจกับการควบคุมการเชื่อมโยงกัน

3 สรุป

บทความนี้สรุปและทบทวนแหล่งเลเซอร์ที่ใช้ในการรองรับเทคโนโลยีการตรวจจับไฟเบอร์รวมถึงเลเซอร์ linewidth แคบเลเซอร์ความถี่เดียวที่ปรับได้และเลเซอร์สีขาวบรอดแบนด์ ข้อกำหนดของแอปพลิเคชันและสถานะการพัฒนาของเลเซอร์เหล่านี้ในด้านการตรวจจับไฟเบอร์ได้รับการแนะนำในรายละเอียด โดยการวิเคราะห์ความต้องการและสถานะการพัฒนาของพวกเขาสรุปได้ว่าแหล่งเลเซอร์ในอุดมคติสำหรับการตรวจจับไฟเบอร์สามารถบรรลุผลผลิตเลเซอร์ที่มีความเสถียรและมีความเสถียรเป็นพิเศษในทุกช่วงเวลาและทุกเวลา ดังนั้นเราจึงเริ่มต้นด้วยเลเซอร์ความกว้างของเส้นแคบเลเซอร์ความกว้างเส้นแคบที่ปรับได้และเลเซอร์แสงสีขาวพร้อมแบนด์วิดท์ที่ได้รับกว้างและค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตระหนักถึงแหล่งเลเซอร์ในอุดมคติสำหรับการตรวจจับเส้นใยโดยการวิเคราะห์การพัฒนาของพวกเขา