Laserquelltechnologie fir d'Detektioun vun optesche Faseren Deel Zwee

Laserquelltechnologie fir d'Detektioun vun optesche Faseren Deel Zwee

2.2 Eenzelwellenlängt-SchweifLaserquell

D'Realiséierung vum Laser-Eenzelwellenlängt-Sweep ass am Fong dozou bäizedroen, déi physikalesch Eegeschafte vum Apparat ze kontrolléieren.LaserKavitéit (normalerweis d'Mëttwellelängt vun der Betribsbandbreet), fir d'Kontroll an d'Auswiel vum oszilléierende Längsmodus an der Kavitéit z'erreechen, fir den Zweck vun der Ofstëmmung vun der Ausgangswellelängt z'erreechen. Baséierend op dësem Prinzip gouf d'Realisatioun vun ofstëmmenden Faserlaser schonn an den 1980er Joren haaptsächlech erreecht andeems eng reflektiv Ennfläch vum Laser duerch e reflektivt Diffraktiounsgitter ersat gouf, an de Laserkavitéitsmodus duerch manuell Rotatioun an Ofstëmmung vum Diffraktiounsgitter ausgewielt gouf. Am Joer 2011 hunn Zhu et al. ofstëmmend Filter benotzt fir eng ofstëmmend Laserausgang mat enger eenzeger Wellelängt an enger schmueler Linnbreet z'erreechen. Am Joer 2016 gouf de Rayleigh-Linnebreetkompressiounsmechanismus fir d'Duebelwellelängtkompressioun ugewannt, dat heescht, Spannung gouf op FBG ugewannt fir eng Duebelwellelängtlaserofstëmmung z'erreechen, an d'Ausgangslaserlinnbreet gouf gläichzäiteg iwwerwaacht, wouduerch e Wellelängteofstëmmungsberäich vun 3 nm erreecht gouf. Duebelwellelängtstabil Ausgang mat enger Linnbreet vun ongeféier 700 Hz. Am Joer 2017 hunn Zhu et al. huet Graphen a Mikro-Nanofaser-Bragg-Gitter benotzt fir en voll opteschen ofstëmmenbare Filter ze maachen, a kombinéiert mat der Brillouin-Laserverengungstechnologie huet den photothermeschen Effekt vu Graphen no bei 1550 nm benotzt fir eng Laserlinnebreet vun nëmmen 750 Hz an e photokontrolléiert séiert a präzist Scannen vun 700 MHz/ms am Wellelängteberäich vun 3,67 nm z'erreechen. Wéi an der Figur 5 gewisen. Déi uewe genannte Wellelängtekontrollmethod realiséiert am Fong d'Lasermodusauswiel andeems d'Mëttwellelängt vum Duerchgangsband vum Apparat an der Laserhöhl direkt oder indirekt geännert gëtt.

Fig. 5 (a) Experimentell Opstellung vun der optesch kontrolléierbarer Wellelängt-ofstëmmenbare Faserlaseran de Miessungssystem;

(b) Ausgangsspektren um Ausgang 2 mat der Verbesserung vun der Kontrollpompel

2.3 Quell vun wäissem Laserliicht

D'Entwécklung vu wäisse Liichtquellen huet verschidden Etappen duerchgemaach, wéi zum Beispill Halogen-Wolframlampen, Deuteriumlampen,Halbleiterlaseran Superkontinuum-Liichtquell. Besonnesch d'Superkontinuum-Liichtquell produzéiert ënner der Anregung vu Femtosekond- oder Picosekonnenimpulser mat supertransienter Leeschtung netlinear Effekter vu verschiddenen Uerden am Wellenleiter, an de Spektrum gëtt staark verbreet, wat de Band vu siichtbarem Liicht bis no Infrarout ofdecke kann, an eng staark Kohärenz huet. Zousätzlech kann duerch d'Upassung vun der Dispersioun an der Netlinearitéit vun der spezieller Faser hire Spektrum souguer op de mëttleren Infraroutband erweidert ginn. Dës Zort Laserquell gouf a ville Beräicher vill agesat, wéi z. B. optesch Kohärenztomographie, Gasdetektioun, biologescher Bildgebung asw. Wéinst der Limitatioun vun der Liichtquell an dem netlineare Medium gouf dat fréit Superkontinuum-Spektrum haaptsächlech duerch Festkierperlaser-Pompelglas produzéiert fir de Superkontinuum-Spektrum am siichtbare Beräich ze produzéieren. Zënterhier ass d'optesch Faser lues a lues zu engem exzellente Medium fir d'Generéierung vu Breetband-Superkontinuum ginn, wéinst hirem groussen netlineare Koeffizient a klengem Transmissiounsmodusfeld. Zu den Haapt-netlinearen Effekter gehéieren Véierwellenmëschung, Modulatiounsinstabilitéit, Selbstphasenmodulatioun, Kräizphasenmodulatioun, Soliton-Spléckung, Raman-Streuung, Soliton-Selbstfrequenzverschiebung, etc., an den Undeel vun all Effekt ass och jee no der Pulsbreet vum Anregungspuls an der Dispersioun vun der Faser ënnerschiddlech. Am Allgemengen ass d'Superkontinuum-Liichtquell elo haaptsächlech op d'Verbesserung vun der Laserleistung an d'Erweiderung vum Spektralberäich konzentréiert, an et gëtt op hir Kohärenzkontroll opgepasst.

3 Resumé

Dëse Pabeier resüméiert an iwwerpréift d'Laserquellen, déi benotzt gi fir d'Faserverstäerkungstechnologie z'ënnerstëtzen, dorënner schmuel Linnbreetlaser, ofstëmmenbaren Eenfrequenzlaser a Breitband-Wäisslaser. D'Ufuerderunge fir d'Applikatioun an den Entwécklungsstatus vun dëse Laser am Beräich vun der Faserdetektioun ginn am Detail virgestallt. Duerch d'Analyse vun hiren Ufuerderungen an dem Entwécklungsstatus kënnt d'Conclusioun, datt déi ideal Laserquell fir d'Faserdetektioun eng ultra-schmuel an ultra-stabil Laserleistung a jidder Band an zu all Moment erreeche kann. Dofir fänke mir mat engem schmuele Linnbreetlaser, engem ofstëmmenbaren schmuele Linnbreetlaser a Wäissliichtlaser mat breeder Verstärkungsbandbreet un, a fanne en effektive Wee fir déi ideal Laserquell fir d'Faserdetektioun ze realiséieren andeems mir hir Entwécklung analyséieren.