Tecnoloxía de fonte láser para detección de fibra óptica Segunda parte

Tecnoloxía de fonte láser para detección de fibra óptica Segunda parte

2.2 Varrido dunha soa lonxitude de ondafonte láser

A realización do varrido láser de lonxitude de onda única é esencialmente para controlar as propiedades físicas do dispositivo nolásercavidade (xeralmente a lonxitude de onda central do ancho de banda operativo), para lograr o control e selección do modo lonxitudinal oscilante na cavidade, para acadar o propósito de axustar a lonxitude de onda de saída. Con base neste principio, xa na década de 1980, a realización de láseres de fibra sintonizables conseguiuse principalmente substituíndo unha cara do extremo reflectante do láser por unha reixa de difracción reflectora e seleccionando o modo de cavidade do láser xirando e ajustando manualmente a reixa de difracción. En 2011, Zhu et al. usou filtros sintonizables para conseguir unha saída láser sintonizable dunha soa lonxitude de onda cun ancho de liña estreito. En 2016, o mecanismo de compresión de ancho de liña de Rayleigh aplicouse á compresión de dobre lonxitude de onda, é dicir, aplicouse estrés a FBG para lograr a sintonización con láser de dobre lonxitude de onda e monitorizouse ao mesmo tempo o ancho de liña de saída do láser, obtendo un rango de sintonía de lonxitude de onda de 3. nm. Saída estable de dobre lonxitude de onda cun ancho de liña de aproximadamente 700 Hz. En 2017, Zhu et al. Utilizou grafeno e reixa de Bragg de fibra micro-nano para facer un filtro totalmente óptico sintonizable e, combinado coa tecnoloxía de estreitamento láser Brillouin, utilizou o efecto fototérmico do grafeno preto de 1550 nm para acadar un ancho de liña láser tan baixo como 750 Hz e un fotocontrol rápido e rápido. exploración precisa de 700 MHz/ms no rango de lonxitudes de onda de 3,67 nm. Como se mostra na figura 5. O método de control de lonxitude de onda anterior realiza basicamente a selección do modo láser cambiando directa ou indirectamente a lonxitude de onda do centro da banda de paso do dispositivo na cavidade do láser.

Fig. 5 (a) Configuración experimental da lonxitude de onda controlable ópticamente.láser de fibra sintonizablee o sistema de medida;

(b) Espectros de saída na saída 2 coa mellora da bomba de control

2.3 Fonte de luz láser branca

O desenvolvemento da fonte de luz branca experimentou varias etapas, como a lámpada halóxena de tungsteno, a lámpada de deuterio,láser de semicondutorese fonte de luz supercontinua. En particular, a fonte de luz de supercontinuo, baixo a excitación de pulsos de femtosegundo ou picosegundo con potencia súper transitoria, produce efectos non lineais de varias ordes na guía de ondas, e o espectro amplíase moito, o que pode cubrir a banda desde a luz visible ata o infravermello próximo. e ten unha forte coherencia. Ademais, axustando a dispersión e a non linealidade da fibra especial, o seu espectro pódese estender ata a banda do infravermello medio. Este tipo de fonte láser aplicouse moito en moitos campos, como a tomografía de coherencia óptica, a detección de gases, a imaxe biolóxica, etc. Debido á limitación da fonte de luz e do medio non lineal, o espectro do supercontinuo inicial foi producido principalmente por láser de estado sólido que bombeaba vidro óptico para producir o espectro do supercontinuo no rango visible. Desde entón, a fibra óptica converteuse gradualmente nun excelente medio para xerar supercontinuum de banda ancha debido ao seu gran coeficiente non lineal e ao seu pequeno campo de modo de transmisión. Os principais efectos non lineais inclúen a mestura de catro ondas, a inestabilidade da modulación, a modulación en autofase, a modulación en fase cruzada, a división de solitóns, a dispersión Raman, o cambio de autofrecuencia de solitóns, etc., e a proporción de cada efecto tamén é diferente segundo o ancho de pulso do pulso de excitación e dispersión da fibra. En xeral, agora a fonte de luz de supercontinuo é principalmente para mellorar a potencia do láser e ampliar o rango espectral, e prestar atención ao seu control de coherencia.

3 Resumo

Este documento resume e revisa as fontes de láser utilizadas para admitir a tecnoloxía de detección de fibra, incluíndo o láser de ancho de liña estreito, o láser sintonizable de frecuencia única e o láser branco de banda ancha. Os requisitos de aplicación e o estado de desenvolvemento destes láseres no campo da detección de fibras introdúcense en detalle. Ao analizar os seus requisitos e o estado de desenvolvemento, conclúese que a fonte de láser ideal para a detección de fibra pode conseguir unha saída láser ultra estreita e ultra estable en calquera banda e en calquera momento. Polo tanto, comezamos con láser de ancho de liña estreita, láser de ancho de liña estreita sintonizable e láser de luz branca con ancho de banda de ganancia ampla, e descubrimos un xeito eficaz de realizar a fonte de láser ideal para a detección de fibra analizando o seu desenvolvemento.