فناوری منبع لیزر برای حسگر فیبر نوری قسمت دوم

فناوری منبع لیزر برای حسگر فیبر نوری قسمت دوم

2.2 جابجایی تک طول موجمنبع لیزر

تحقق جاروب تک طول موج لیزر اساساً برای کنترل خواص فیزیکی دستگاه درلیزرحفره (معمولاً طول موج مرکزی پهنای باند عملیاتی)، به طوری که برای دستیابی به کنترل و انتخاب حالت طولی نوسانی در حفره، به منظور دستیابی به هدف تنظیم طول موج خروجی. بر اساس این اصل، در اوایل دهه 1980، تحقق لیزرهای فیبر قابل تنظیم عمدتاً با جایگزینی یک صفحه انتهایی بازتابنده لیزر با یک توری پراش بازتابی و انتخاب حالت حفره لیزر با چرخش و تنظیم دستی گریتینگ پراش حاصل شد. در سال 2011، زو و همکاران. از فیلترهای قابل تنظیم برای دستیابی به خروجی لیزر قابل تنظیم تک طول موج با پهنای خط باریک استفاده می کند. در سال 2016، مکانیزم فشرده‌سازی پهنای خط ریلی برای فشرده‌سازی با طول موج دوگانه اعمال شد، یعنی برای دستیابی به تنظیم لیزری با طول موج دوگانه، استرس به FBG اعمال شد، و پهنای خط لیزر خروجی در همان زمان نظارت شد و محدوده تنظیم طول موج 3 به دست آمد. نانومتر خروجی پایدار با طول موج دوگانه با عرض خط تقریباً 700 هرتز. در سال 2017، زو و همکاران. از گرافن و فیبر میکرو نانو فیبر براگ برای ساخت یک فیلتر قابل تنظیم تمام نوری استفاده کرد، و با ترکیب با فناوری لیزر بریلوین باریک‌کننده، از اثر فوتوترمال گرافن نزدیک به ۱۵۵۰ نانومتر برای دستیابی به پهنای خط لیزری تا ۷۵۰ هرتز و سرعت نور کنترل‌شده استفاده کرد. اسکن دقیق 700 مگاهرتز بر ثانیه در محدوده طول موج 3.67 نانومتر. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است. روش کنترل طول موج بالا اساساً انتخاب حالت لیزر را با تغییر مستقیم یا غیرمستقیم طول موج مرکز باند عبور دستگاه در حفره لیزر محقق می کند.

شکل 5 (الف) تنظیم آزمایشی طول موج قابل کنترل نوری-لیزر فیبر قابل تنظیمو سیستم اندازه گیری؛

(ب) طیف های خروجی در خروجی 2 با افزایش پمپ کنترل کننده

2.3 منبع نور لیزر سفید

توسعه منبع نور سفید مراحل مختلفی مانند لامپ تنگستن هالوژن، لامپ دوتریوم،لیزر نیمه هادیو منبع نور ابرپیوسته به طور خاص، منبع نور ابرپیوسته، تحت تحریک پالس‌های فمتوثانیه یا پیکوثانیه با توان فوق گذرا، اثرات غیرخطی در ردیف‌های مختلف در موجبر ایجاد می‌کند و طیف به‌شدت گسترش می‌یابد، که می‌تواند باند را از نور مرئی تا نزدیک به فروسرخ بپوشاند. و دارای انسجام قوی است. علاوه بر این، با تنظیم پراکندگی و غیرخطی بودن فیبر خاص، می توان طیف آن را حتی تا باند مادون قرمز میانی گسترش داد. این نوع منبع لیزر در بسیاری از زمینه ها مانند توموگرافی انسجام نوری، تشخیص گاز، تصویربرداری بیولوژیکی و غیره کاربرد زیادی دارد. با توجه به محدودیت منبع نور و محیط غیر خطی، طیف ابرپیوسته اولیه عمدتاً توسط شیشه نوری پمپاژ لیزری حالت جامد برای تولید طیف ابرپیوسته در محدوده مرئی تولید شد. از آن زمان، فیبر نوری به دلیل ضریب غیرخطی بزرگ و میدان حالت انتقال کوچک، به تدریج به یک رسانه عالی برای تولید ابرپیوسته باند پهن تبدیل شده است. اثرات غیرخطی اصلی شامل اختلاط چهار موجی، ناپایداری مدولاسیون، مدولاسیون خودفاز، مدولاسیون فاز متقاطع، تقسیم سالیتون، پراکندگی رامان، شیفت خود فرکانس سالیتون و غیره است و نسبت هر اثر نیز با توجه به عرض پالس پالس تحریک و پراکندگی فیبر. به طور کلی، اکنون منبع نور ابرپیوسته عمدتاً به سمت بهبود توان لیزر و گسترش دامنه طیفی است و به کنترل همدوسی آن توجه کنید.

3 خلاصه

این مقاله منابع لیزری مورد استفاده برای پشتیبانی از فناوری سنجش فیبر، از جمله لیزر با عرض خط باریک، لیزر قابل تنظیم تک فرکانس و لیزر سفید باند پهن را خلاصه و مرور می‌کند. الزامات کاربرد و وضعیت توسعه این لیزرها در زمینه سنجش فیبر به تفصیل معرفی شده است. با تجزیه و تحلیل الزامات و وضعیت توسعه آنها، این نتیجه حاصل می شود که منبع لیزر ایده آل برای سنجش فیبر می تواند به خروجی لیزر فوق العاده باریک و فوق پایدار در هر باند و در هر زمان دست یابد. بنابراین، ما با لیزر عرض خط باریک، لیزر پهن خط باریک قابل تنظیم و لیزر نور سفید با پهنای باند بهره گسترده شروع می کنیم و با تجزیه و تحلیل توسعه آنها به یک راه موثر برای تحقق بخشیدن به منبع لیزر ایده آل برای سنجش فیبر پی می بریم.