Teknologjia e burimit lazer për sensorin e fibrave optike Pjesa e Dytë

Teknologjia e burimit lazer për sensorin e fibrave optike Pjesa e Dytë

2.2 Fshirja me një gjatësi vale të vetmeburim lazer

Realizimi i fshirjes lazer me një gjatësi vale është në thelb për të kontrolluar vetitë fizike të pajisjes nëlazerzgavër (zakonisht gjatësia e valës qendrore të gjerësisë së brezit operativ), në mënyrë që të arrihet kontrolli dhe përzgjedhja e mënyrës gjatësore lëkundëse në zgavër, në mënyrë që të arrihet qëllimi i akordimit të gjatësisë së valës së daljes. Bazuar në këtë parim, që në vitet 1980, realizimi i lazerëve me fibra të sintonizueshme u arrit kryesisht duke zëvendësuar një faqe fundore reflektuese të lazerit me një grilë difraksioni reflektues dhe duke zgjedhur mënyrën e zgavrës së lazerit duke rrotulluar dhe akorduar manualisht grilën e difraksionit. Në vitin 2011, Zhu et al. përdoren filtra të sintonizueshëm për të arritur dalje lazeri të sintonizueshme me një gjatësi vale të vetme me gjerësi të ngushtë vije. Në vitin 2016, mekanizmi i ngjeshjes së gjerësisë së linjës Rayleigh u aplikua në kompresimin me gjatësi vale të dyfishtë, domethënë, stresi u aplikua në FBG për të arritur akordim lazer me gjatësi vale të dyfishtë, dhe gjerësia e linjës së lazerit dalës u monitorua në të njëjtën kohë, duke marrë një gamë akordimi të gjatësisë valore prej 3. nm. Dalje e qëndrueshme me gjatësi vale të dyfishtë me një gjerësi linjë prej afërsisht 700 Hz. Në vitin 2017, Zhu et al. përdori grafen dhe grila Bragg të fibrave mikro-nano për të bërë një filtër të sintonizueshëm tërësisht optik, dhe i kombinuar me teknologjinë e ngushtimit lazer Brillouin, përdori efektin fototermik të grafenit afër 1550 nm për të arritur një gjerësi linjë lazeri deri në 750 Hz dhe një shpejtësi të fotokontrolluar. skanim i saktë prej 700 MHz/ms në intervalin e gjatësisë valore prej 3,67 nm. Siç tregohet në figurën 5. Metoda e mësipërme e kontrollit të gjatësisë valore në thelb realizon zgjedhjen e modalitetit lazer duke ndryshuar drejtpërdrejt ose indirekt gjatësinë e valës qendrore të brezit të kalimit të pajisjes në zgavrën e lazerit.

Fig. 5 (a) Vendosja eksperimentale e gjatësisë valore të kontrollueshme optike-lazer me fibra të sintonizueshmedhe sistemin e matjes;

(b) Spektrat e daljes në daljen 2 me përmirësimin e pompës kontrolluese

2.3 Burimi i dritës me lazer të bardhë

Zhvillimi i burimit të dritës së bardhë ka përjetuar faza të ndryshme si llamba halogjene tungsteni, llamba e deuteriumit,lazer gjysmëpërçuesdhe burim drite superkontinuumi. Në veçanti, burimi i dritës superkontinuumi, nën ngacmimin e pulseve femtosekonda ose pikosekonda me fuqi super kalimtare, prodhon efekte jolineare të rendit të ndryshëm në valëzues dhe spektri zgjerohet shumë, gjë që mund të mbulojë brezin nga drita e dukshme në infra të kuqe afër. dhe ka koherencë të fortë. Përveç kësaj, duke rregulluar shpërndarjen dhe jolinearitetin e fibrës speciale, spektri i saj mund të zgjerohet edhe në brezin infra të kuqe të mesme. Ky lloj burimi lazer është aplikuar shumë në shumë fusha, si tomografia e koherencës optike, zbulimi i gazit, imazhet biologjike etj. Për shkak të kufizimit të burimit të dritës dhe mediumit jolinear, spektri i hershëm i superkontinuumit u prodhua kryesisht nga qelqi optik me pompim me lazer në gjendje të ngurtë për të prodhuar spektrin e superkontinuumit në diapazonin e dukshëm. Që atëherë, fibra optike është bërë gradualisht një mjet i shkëlqyer për gjenerimin e superkontinuumit me brez të gjerë për shkak të koeficientit të madh jolinear dhe fushës së vogël të modalitetit të transmetimit. Efektet kryesore jolineare përfshijnë përzierjen me katër valë, paqëndrueshmërinë e modulimit, modulimin vetëfazor, modulimin ndërfazor, ndarjen e solitonit, shpërndarjen Raman, zhvendosjen e vetëfrekuencës soliton, etj., dhe përqindja e secilit efekt është gjithashtu e ndryshme sipas gjerësia e pulsit të pulsit të ngacmimit dhe shpërndarja e fibrës. Në përgjithësi, tani burimi i dritës superkontinuumi është kryesisht drejt përmirësimit të fuqisë lazer dhe zgjerimit të gamës spektrale, dhe kushtojini vëmendje kontrollit të koherencës së tij.

3 Përmbledhje

Ky punim përmbledh dhe rishikon burimet e lazerit të përdorura për të mbështetur teknologjinë e ndjeshmërisë së fibrave, duke përfshirë laserin me gjerësi të ngushtë të linjës, lazerin e sintonizuar me një frekuencë të vetme dhe lazerin e bardhë me brez të gjerë. Kërkesat e aplikimit dhe statusi i zhvillimit të këtyre lazerëve në fushën e sensorit të fibrave janë prezantuar në detaje. Duke analizuar kërkesat e tyre dhe statusin e zhvillimit, arrihet në përfundimin se burimi ideal i lazerit për sensorin e fibrave mund të arrijë dalje lazer ultra të ngushtë dhe ultra të qëndrueshme në çdo brez dhe në çdo kohë. Prandaj, ne fillojmë me lazerin me gjerësi të vijës së ngushtë, lazerin me gjerësi të vijës së ngushtë të sintonizueshme dhe lazerin e dritës së bardhë me gjerësi të gjerë brezi dhe zbulojmë një mënyrë efektive për të realizuar burimin ideal të lazerit për sensorin e fibrave duke analizuar zhvillimin e tyre.