Laserkildeteknologi for optisk fiberavkjenning del to

Laserkildeteknologi for optisk fiberavkjenning del to

2.2 Enkeltbølgelengde-sveiplaserkilde

Realiseringen av lasersveip med én bølgelengde er i hovedsak å kontrollere enhetens fysiske egenskaper ilaserhulrommet (vanligvis senterbølgelengden til driftsbåndbredden), for å oppnå kontroll og valg av den oscillerende longitudinelle modusen i hulrommet, for å oppnå formålet med å justere utgangsbølgelengden. Basert på dette prinsippet, så tidlig som på 1980-tallet, ble realiseringen av avstemmbare fiberlasere hovedsakelig oppnådd ved å erstatte en reflekterende endeflate på laseren med et reflekterende diffraksjonsgitter, og velge laserhulromsmodus ved å manuelt rotere og justere diffraksjonsgitteret. I 2011 brukte Zhu et al. avstemmbare filtre for å oppnå avstemmbar laserutgang med én bølgelengde og smal linjebredde. I 2016 ble Rayleigh-linjebreddekompresjonsmekanismen brukt til kompresjon med dobbel bølgelengde, det vil si at stress ble påført FBG for å oppnå laserjustering med dobbel bølgelengde, og utgangslaserlinjebredden ble overvåket samtidig, noe som oppnådde et bølgelengdejusteringsområde på 3 nm. Stabil utgang med dobbel bølgelengde og en linjebredde på omtrent 700 Hz. I 2017, Zhu et al. brukte grafen og mikro-nanofiber Bragg-gitter til å lage et heloptisk avstemmbart filter, og kombinert med Brillouin-laserinnsnevringsteknologi, brukte den fototermiske effekten av grafen nær 1550 nm for å oppnå en laserlinjebredde så lav som 750 Hz og en fotokontrollert rask og nøyaktig skanning på 700 MHz/ms i bølgelengdeområdet 3,67 nm. Som vist i figur 5. Bølgelengdekontrollmetoden ovenfor realiserer i utgangspunktet lasermodusvalget ved direkte eller indirekte å endre passbåndets senterbølgelengde til enheten i laserhulrommet.

Fig. 5 (a) Eksperimentelt oppsett av den optisk kontrollerbare bølgelengden-avstemmbar fiberlaserog målesystemet;

(b) Utgangsspektre ved utgang 2 med forbedring av den kontrollerende pumpen

2.3 Hvit laserlyskilde

Utviklingen av hvite lyskilder har gjennomgått ulike stadier, som halogenwolframlampe, deuteriumlampe,halvlederlaserog superkontinuum lyskilde. Spesielt produserer superkontinuum lyskilden, under eksitasjon av femtosekund- eller pikosekundpulser med supertransient effekt, ikke-lineære effekter av forskjellige størrelser i bølgelederen, og spekteret utvides kraftig, noe som kan dekke båndet fra synlig lys til nær infrarødt, og har sterk koherens. I tillegg, ved å justere dispersjonen og ikke-lineariteten til den spesielle fiberen, kan spekteret til og med utvides til det midtre infrarøde båndet. Denne typen laserkilde har blitt mye brukt på mange felt, for eksempel optisk koherenstomografi, gassdeteksjon, biologisk avbildning og så videre. På grunn av begrensningene i lyskilde og ikke-lineært medium, ble det tidlige superkontinuumspekteret hovedsakelig produsert av faststofflaserpumpende optisk glass for å produsere superkontinuumspekteret i det synlige området. Siden den gang har optisk fiber gradvis blitt et utmerket medium for å generere bredbåndet superkontinuum på grunn av sin store ikke-lineære koeffisient og lille transmisjonsmodusfelt. De viktigste ikke-lineære effektene inkluderer firebølgeblanding, modulasjonsustabilitet, selvfasemodulasjon, kryssfasemodulasjon, soliton-splitting, Raman-spredning, soliton-selvfrekvensforskyvning, etc., og andelen av hver effekt er også forskjellig i henhold til pulsbredden til eksitasjonspulsen og fiberens dispersjon. Generelt sett er superkontinuum-lyskilder nå hovedsakelig rettet mot å forbedre lasereffekten og utvide spektralområdet, og det er viktig å være oppmerksom på koherenskontrollen.

3 Sammendrag

Denne artikkelen oppsummerer og gjennomgår laserkildene som brukes til å støtte fiberregistreringsteknologi, inkludert smal linjebreddelaser, justerbar laser med én frekvens og bredbåndshvitlaser. Brukskravene og utviklingsstatusen til disse laserne innen fiberregistrering introduseres i detalj. Ved å analysere deres krav og utviklingsstatus konkluderes det med at den ideelle laserkilden for fiberregistrering kan oppnå ultrasmal og ultrastabil laserutgang på ethvert bånd og når som helst. Derfor starter vi med smal linjebreddelaser, justerbar smal linjebreddelaser og hvitlyslaser med bred forsterkningsbåndbredde, og finner en effektiv måte å realisere den ideelle laserkilden for fiberregistrering ved å analysere deres utvikling.