Tecnologia di origine laser per rilevamento delle fibre ottiche Parte

Tecnologia di origine laser per rilevamento delle fibre ottiche Parte

2.2 Spazzatura a lunghezza d'onda singolafonte laser

La realizzazione della spazzatura a lunghezza d'onda singola laser è essenzialmente per controllare le proprietà fisiche del dispositivo nellasercavità (di solito la lunghezza d'onda centrale della larghezza di banda operativa), in modo da raggiungere il controllo e la selezione della modalità longitudinale oscillante nella cavità, in modo da raggiungere lo scopo di sintonizzare la lunghezza d'onda di uscita. Sulla base di questo principio, già negli anni '80, la realizzazione di laser a fibra sintonizzabile è stata ottenuta principalmente sostituendo una faccia di fine riflettente del laser con una griglia di diffrazione riflessiva e selezionando la modalità di cavità laser ruotando manualmente e accordando la griglia di diffrazione. Nel 2011, Zhu et al. Filtri sintonizzabili utilizzati per ottenere l'uscita laser sintonizzabile a lunghezza d'onda singola con larghezza di linea stretta. Nel 2016, il meccanismo di compressione della larghezza di linea di Rayleigh è stato applicato alla compressione a doppia lunghezza d'onda, cioè lo stress è stato applicato a FBG per ottenere una regolazione laser a doppia lunghezza d'onda e la larghezza di linea laser di uscita è stata monitorata allo stesso tempo, ottenendo una gamma di sintonizzazione della lunghezza d'onda di 3 nm. Uscita stabile a doppia lunghezza d'onda con una larghezza della linea di circa 700 Hz. Nel 2017, Zhu et al. used graphene and micro-nano fiber Bragg grating to make an all-optical tunable filter, and combined with Brillouin laser narrowing technology, used the photothermal effect of graphene near 1550 nm to achieve a laser linewidth as low as 750 Hz and a photocontrolled fast and accurate scanning of 700 MHz/ms in the wavelength range of 3.67 nm. Come mostrato nella Figura 5. Il metodo di controllo della lunghezza d'onda sopra indica sostanzialmente la selezione della modalità laser modificando direttamente o indirettamente la lunghezza d'onda centrale della banda passante del dispositivo nella cavità laser.

Fig. 5 (a) configurazione sperimentale della lunghezza d'onda controllabile ottica-laser a fibra sintonizzabilee il sistema di misurazione;

(b) Spettri di uscita all'uscita 2 con il miglioramento della pompa di controllo

2.3 fonte di luce laser bianca

Lo sviluppo della fonte di luce bianca ha sperimentato vari stadi come lampada alogena di tungsteno, lampada di deuterio,laser a semiconduttoree sorgente di luce supercontinuum. In particolare, la fonte di luce supercontinuum, sotto l'eccitazione di impulsi di femtosecondi o picosecondi con potenza super transitoria, produce effetti non lineari di vari ordini nella guida d'onda e lo spettro è notevolmente ampliato, che può coprire la banda dalla luce visibile al vicino infrarosso e ha una forte coerenza. Inoltre, regolando la dispersione e la non linearità della fibra speciale, il suo spettro può persino essere esteso alla banda a medio infrarosso. Questo tipo di fonte laser è stato notevolmente applicato in molti campi, come la tomografia a coerenza ottica, il rilevamento del gas, l'imaging biologico e così via. A causa della limitazione della sorgente luminosa e del mezzo non lineare, lo spettro supercontinuum precoce è stato prodotto principalmente dal vetro ottico a pompaggio laser a stato solido per produrre lo spettro supercontinuum nell'intervallo visibile. Da allora, la fibra ottica è diventata gradualmente un mezzo eccellente per la generazione di supercontinuum a banda larga a causa del suo ampio coefficiente non lineare e del piccolo campo in modalità di trasmissione. I principali effetti non lineari includono la miscelazione a quattro onde, l'instabilità della modulazione, la modulazione auto-fase, la modulazione incrociata, la scissione solitonica, lo scattering Raman, il passaggio di auto-frequenza di soliton, ecc. E la proporzione di ciascun effetto è anche diversa in base alla larghezza dell'impulso dell'impulso di eccitazione e alla dispersione della fibra. In generale, ora la sorgente di luce SuperContinuum sta principalmente per migliorare la potenza laser e espandere la gamma spettrale e prestare attenzione al suo controllo di coerenza.

3 Riepilogo

Questo documento riassume e rivede le fonti laser utilizzate per supportare la tecnologia di rilevamento delle fibre, tra cui laser a larghezza di linea stretta, laser a sintonizzazione a frequenza singola e laser bianco a banda larga. I requisiti dell'applicazione e lo stato di sviluppo di questi laser nel campo del rilevamento delle fibre sono introdotti in dettaglio. Analizzando i loro requisiti e lo stato di sviluppo, si è concluso che la fonte laser ideale per il rilevamento delle fibre può raggiungere l'output laser ultra-narro e ultra-stabile in qualsiasi banda e in qualsiasi momento. Pertanto, iniziamo con laser a larghezza della linea stretta, laser alla larghezza della linea stretta sintonizzabile e laser a luce bianca con larghezza di banda ad ampio guadagno e scoprire un modo efficace per realizzare la fonte laser ideale per il rilevamento delle fibre analizzando il loro sviluppo.