Teknologi Sumber Laser untuk Sensing Serat Optik Bagian Dua

Teknologi Sumber Laser untuk Sensing Serat Optik Bagian Dua

2.2 sapuan panjang gelombang tunggalSumber laser

Realisasi sapuan panjang gelombang tunggal laser pada dasarnya adalah untuk mengontrol sifat fisik perangkat dilaserRongga (biasanya panjang gelombang tengah bandwidth operasi), sehingga dapat mencapai kontrol dan pemilihan mode longitudinal yang berosilasi di rongga, sehingga dapat mencapai tujuan menyetel panjang gelombang output. Berdasarkan prinsip ini, pada awal tahun 1980 -an, realisasi laser serat yang dapat dicapai terutama dicapai dengan mengganti wajah reflektif laser dengan kisi difraksi reflektif, dan memilih mode rongga laser dengan memutar secara manual dan menyetel kisi difraksi. Pada 2011, Zhu et al. menggunakan filter tunable untuk mencapai output laser sepak bola panjang gelombang tunggal dengan linewidth sempit. Pada tahun 2016, mekanisme kompresi linewidth Rayleigh diterapkan pada kompresi panjang gelombang ganda, yaitu, tegangan diterapkan pada FBG untuk mencapai tuning laser panjang gelombang dual, dan linewidth laser output dipantau pada saat yang sama, memperoleh rentang tuning panjang gelombang 3 nm. Output stabil gelombang-gelombang ganda dengan lebar garis sekitar 700 Hz. Pada 2017, Zhu et al. Digunakan graphene dan mikro-nano fiber bragg kisi untuk membuat filter tunable semua optik, dan dikombinasikan dengan teknologi penyempitan laser brillouin, menggunakan efek fototermal graphene di dekat 1550 nm untuk mencapai linewidth laser serendah 750 Hz dan kisaran photocontrolled cepat dan akurat dari 700 ms ms/m-ms. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Metode kontrol panjang gelombang di atas pada dasarnya mewujudkan pemilihan mode laser dengan secara langsung atau tidak langsung mengubah panjang gelombang pusat passband perangkat di rongga laser.

Gbr. 5 (a) Pengaturan eksperimental dari panjang gelombang yang dapat dikendalikan optik-Laser Serat Tunabledan sistem pengukuran;

(B) Spektrum output pada output 2 dengan peningkatan pompa pengendali

2.3 Sumber Cahaya Laser Putih

Pengembangan sumber cahaya putih telah mengalami berbagai tahap seperti lampu halogen tungsten, lampu deuterium,Laser semikonduktordan sumber cahaya supercontinuum. Secara khusus, sumber cahaya supercontinuum, di bawah eksitasi pulsa femtosecond atau picosecond dengan kekuatan super transien, menghasilkan efek nonlinier dari berbagai pesanan dalam pandu gelombang, dan spektrumnya sangat diperluas, yang dapat menutupi pita dari cahaya yang terlihat hingga dekat pelanggaran, dan memiliki koherensi yang kuat. Selain itu, dengan menyesuaikan dispersi dan nonlinier serat khusus, spektrumnya bahkan dapat diperluas ke pita inframerah tengah. Jenis sumber laser ini telah sangat diterapkan di banyak bidang, seperti tomografi koherensi optik, deteksi gas, pencitraan biologis dan sebagainya. Karena keterbatasan sumber cahaya dan medium nonlinier, spektrum supercontinuum awal terutama diproduksi oleh gelas optik laser solid-state untuk menghasilkan spektrum supercontinuum dalam kisaran yang terlihat. Sejak itu, serat optik secara bertahap telah menjadi media yang sangat baik untuk menghasilkan supercontinuum wideband karena koefisien nonlinier yang besar dan bidang mode transmisi kecil. Efek nonlinier utama meliputi pencampuran empat gelombang, ketidakstabilan modulasi, modulasi fase-diri, modulasi fase lintas, pemisahan soliton, hamburan Raman, pergeseran frekuensi diri soliton, dll., Dan proporsi masing-masing efek juga berbeda sesuai dengan lebar pulsa pulsa eksitasi dan dispersi serat. Secara umum, sekarang sumber cahaya supercontinuum terutama menuju peningkatan kekuatan laser dan memperluas rentang spektral, dan memperhatikan kontrol koherensi.

3 Ringkasan

Makalah ini merangkum dan mengulas sumber laser yang digunakan untuk mendukung teknologi penginderaan serat, termasuk laser linewidth sempit, laser tunable frekuensi tunggal dan laser putih broadband. Persyaratan aplikasi dan status pengembangan laser ini di bidang penginderaan serat diperkenalkan secara rinci. Dengan menganalisis persyaratan dan status pengembangan mereka, disimpulkan bahwa sumber laser yang ideal untuk penginderaan serat dapat mencapai output laser ultra-narrow dan ultra-stabil di setiap band dan kapan saja. Oleh karena itu, kami mulai dengan laser lebar garis sempit, laser lebar garis sempit yang dapat disetel dan laser cahaya putih dengan bandwidth gain lebar, dan mencari tahu cara yang efektif untuk mewujudkan sumber laser yang ideal untuk penginderaan serat dengan menganalisis perkembangan mereka.