Laserallikatehnoloogia Optilise kiudainete sensori teise osa jaoks
2.2 Ühe lainepikkusega pühkiminelaserallikas
Laser -ühe lainepikkuse pühkimise realiseerimine on sisuliselt seadme füüsikaliste omaduste juhtiminelaserõõnsus (tavaliselt töötava ribalaiuse keskmine lainepikkus), et saavutada õõnsuses võnkuva pikisuunalise režiimi juhtimine ja valik, et saavutada väljundlainepikkuse häälestamise eesmärk. Selle põhimõtte põhjal saavutati juba 1980. aastatel häälestatavate kiudlaserite realiseerimine peamiselt laseri peegeldava otsapinna asendamisega peegeldava difraktsioonirežiimiga ja valides laseriõõnsuse režiimi difraktsiooniristi käsitsi ja häälestades. 2011. aastal olid Zhu jt. Kasutatud häälestatavad filtrid ühe lainepikkusega häälestatava laserväljundi saavutamiseks kitsa liinilaiusega. 2016. aastal rakendati kahe lainepikkusega kokkusurumiseks Rayleighi liinilaiuse survemehhanismi, see tähendab, et kahe lainepikkuse laserhäälestamise saavutamiseks kasutati FBG-le pinget ja samal ajal jälgiti väljundlaser-joonelaiust, saades lainepikkuse häälestamisvahemikus 3 nm. Kahe lainepikkusega stabiilne väljund, mille joonelaius on umbes 700 Hz. 2017. aastal olid Zhu jt. Kasutatud grafeeni- ja mikro-nanokiudude bragg-restide jaoks, et teha kõik-optiline häälestatav filter, ja kombineerituna Brillouini laseri kitsenemistehnoloogiaga, kasutas grafeeni fototermilist efekti 1550 nm lähedal laserjoone laiuse saavutamiseks 750 Hz ja fotokontrollitud kiire ja täpse skaneerimise korral 700 MHz/ms. Nagu on näidatud joonisel 5. Ülaltoodud lainepikkuse juhtimismeetod realiseerib laserrežiimi valimise põhimõtteliselt, muutes otse või kaudselt seadme pääsuriba keskpunkti laserõõnes.
Joonis 5 (a) Optilise kontrollitava lainepikkuse eksperimentaalne seadistaminehäälestatav kiudlaserja mõõtmissüsteem;
b) väljundspektrid väljundis 2 koos juhtimispumba täiustamisega
2.3 Valge laservalgusallikas
Valge valgusallika väljatöötamine on kogenud mitmesuguseid etappe, näiteks halogeeni volframlamp, Deuteerium lamp,pooljuhtide laserja SuperContinuumi valgusallikas. Eelkõige põhjustab superkontineumi valgusallikas femtosekundide või pikosekundiliste impulsside ergutamisel ülivõimsa võimsusega impulsside erinevate tellimuste mittelineaarset mõju lainejuhis ja spekter on suuresti laienenud, mis võib katta riba nähtavast valgusest lähedasesse infrapuna ja millel on tugev silmnähtav. Lisaks saab spetsiaalse kiu dispersiooni ja mittelineaarsust kohandades selle spektrit isegi keskmise infrapuna ribale. Sellist laserallikat on paljudes valdkondades palju rakendatud, näiteks optilise sidususe tomograafia, gaasi tuvastamine, bioloogiline pildistamine jne. Valgusallika ja mittelineaarse söötme piiramise tõttu toodeti varajase superkontsentinuumi spekter peamiselt tahkislaseri pumpamisega optilist klaasi, et saada superkontoninuumi spekter nähtavas vahemikus. Sellest ajast alates on optilisest kiud järk -järgult muutunud suurepäraseks vahendiks lairibaühenduse genereerimiseks, kuna see on suur mittelineaarne koefitsient ja väike ülekanderežiim. Peamised mittelineaarsed efektid hõlmavad nelja laine segunemist, modulatsiooni ebastabiilsust, enesefaasi modulatsiooni, ristfaasi modulatsiooni, üksikharude jagamist, Ramani hajumist, Solitoni omasageduse nihet jne ning iga efekti osakaal on erinev ka vastavalt ergutusmpulsi impulsi laiusele ja kiudude dispersioonile. Üldiselt on nüüd SuperContinuumi valgusallikas peamiselt laservõimsuse parandamisel ja spektri ulatuse laiendamisel ning pöörab tähelepanu selle sidususkontrollile.
3 kokkuvõte
Selles artiklis võetakse kokku ja vaadeldakse kiudainete sensatsioonitehnoloogia toetamiseks kasutatavaid laseriallikaid, sealhulgas kitsas joonelaius laser, ühe sagedusega häälestatava laseriga ja lairibavalge laseriga. Nende laserite rakenduse nõuded ja arendusstaatus kiudainete tuvastamise valdkonnas on üksikasjalikult kasutusele võetud. Analüüsides nende nõudeid ja arengu staatust, järeldatakse, et ideaalne kiudainete sensoride laserallikas võib saavutada ultra-nikerdamise ja ultrastabiilse laserväljundi mis tahes ribal ja igal ajal. Seetõttu alustame kitsa joonelaiuse laseriga, häälestatava kitsa joonelaiuse ja valge valguse laseriga, millel on lai ribalaius, ja leiame tõhusa viisi, kuidas realiseerida ideaalset laserallikat kiudainete tundmiseks, analüüsides nende arengut.
Postiaeg: 21. november 20123