Laserkälla för avkänning av optisk fiber, del två

Laserkälla för avkänning av optisk fiber, del två

2.2 Enkelvåglängdssveplaserkälla

Förverkligandet av lasersvep med enkel våglängd är i huvudsak för att kontrollera de fysiska egenskaperna hos enheten ilaserkavitet (vanligtvis mittvåglängden för driftsbandbredden), för att uppnå kontroll och val av det oscillerande longitudinella läget i kaviteten, för att uppnå syftet att ställa in den utgående våglängden. Baserat på denna princip, så tidigt som på 1980-talet, uppnåddes realiseringen av avstämbara fiberlasrar huvudsakligen genom att ersätta en reflekterande ändyta på lasern med ett reflekterande diffraktionsgitter, och välja laserkavitetsläge genom att manuellt rotera och ställa in diffraktionsgittret. År 2011, Zhu et al. använt avstämbara filter för att uppnå avstämbar laserutgång med en enda våglängd med smal linjebredd. Under 2016 applicerades Rayleighs linjebreddskompressionsmekanism för dubbelvåglängdskompression, det vill säga stress applicerades på FBG för att uppnå dubbelvåglängds laserjustering, och utgående laserlinjebredd övervakades samtidigt, vilket gav ett våglängdsinställningsområde på 3 nm. Stabil utsignal med dubbla våglängder med en linjebredd på cirka 700 Hz. År 2017, Zhu et al. använde grafen och mikronanofiber Bragg-gitter för att göra ett helt optiskt avstämbart filter, och i kombination med Brillouins laseravsmalningsteknologi använde den fototermiska effekten av grafen nära 1550 nm för att uppnå en laserlinjebredd så låg som 750 Hz och en fotokontrollerad snabb och noggrann avsökning på 700 MHz/ms i våglängdsområdet 3,67 nm. Såsom visas i figur 5. Ovanstående våglängdsstyrningsmetod realiserar i princip valet av lasermod genom att direkt eller indirekt ändra passbandets centrumvåglängd för anordningen i laserkaviteten.

Fig. 5 (a) Experimentell uppställning av den optiskt styrbara våglängden-avstämbar fiberlaseroch mätsystemet;

(b) Utgångsspektra vid utgång 2 med förbättring av den styrande pumpen

2.3 Vit laserljuskälla

Utvecklingen av vit ljuskälla har upplevt olika stadier som halogen volframlampa, deuteriumlampa,halvledarlaseroch supercontinuum ljuskälla. Speciellt producerar superkontinuumljuskällan, under excitation av femtosekunds- eller pikosekundpulser med supertransient effekt, olinjära effekter av olika ordningsföljder i vågledaren, och spektrumet breddas kraftigt, vilket kan täcka bandet från synligt ljus till nära infrarött, och har stark sammanhållning. Dessutom, genom att justera dispersionen och olinjäriteten hos specialfibern, kan dess spektrum till och med utökas till det mellaninfraröda bandet. Denna typ av laserkälla har använts mycket inom många områden, såsom optisk koherenstomografi, gasdetektering, biologisk avbildning och så vidare. På grund av begränsningen av ljuskälla och icke-linjärt medium, producerades det tidiga superkontinuumspektrumet huvudsakligen genom att laserpumpade optiskt glas i fast tillstånd för att producera superkontinuumspektrumet i det synliga området. Sedan dess har optisk fiber gradvis blivit ett utmärkt medium för att generera bredbandssuperkontinuum på grund av dess stora olinjära koefficient och lilla överföringslägesfält. De huvudsakliga icke-linjära effekterna inkluderar fyrvågsblandning, moduleringsinstabilitet, självfasmodulering, korsfasmodulering, soliton-splittring, Raman-spridning, soliton-självfrekvensskifte, etc., och andelen av varje effekt är också olika beroende på excitationspulsens pulsbredd och fiberns dispersion. I allmänhet är nu superkontinuumljuskällan främst till att förbättra lasereffekten och utöka spektralområdet, och var uppmärksam på dess koherenskontroll.

3 Sammanfattning

Det här dokumentet sammanfattar och granskar de laserkällor som används för att stödja fiberavkänningsteknik, inklusive laser med smal linjebredd, avstämbar enkelfrekvenslaser och vit bredbandslaser. Applikationskraven och utvecklingsstatusen för dessa lasrar inom fiberavkänning introduceras i detalj. Genom att analysera deras krav och utvecklingsstatus dras slutsatsen att den idealiska laserkällan för fiberavkänning kan uppnå ultrasmal och ultrastabil laserutgång vid vilket band som helst och när som helst. Därför börjar vi med laser med smal linjebredd, avstämbar laser med smal linjebredd och laser för vitt ljus med bred förstärkningsbandbredd och tar reda på ett effektivt sätt att realisera den idealiska laserkällan för fiberavkänning genom att analysera deras utveckling.