تقنية مصدر الليزر للاستشعار الألياف الضوئية الجزء الثاني

تقنية مصدر الليزر للاستشعار الألياف الضوئية الجزء الثاني

2.2 عملية مسح الطول الموجي الفرديمصدر الليزر

إن إدراك اكتساح الطول الموجي الفردي للليزر هو في الأساس للتحكم في الخواص الفيزيائية للجهاز فيالليزرالتجويف (عادةً ما يكون الطول الموجي الأوسط لعرض التشغيل العاملة) ، وذلك لتحقيق التحكم في الوضع الطولي المتأرجح في التجويف ، وذلك لتحقيق الغرض من ضبط الطول الموجي للإخراج. استنادًا إلى هذا المبدأ ، في وقت مبكر من الثمانينيات ، تم تحقيق إدراك ليزر الألياف القابلة للضبط بشكل رئيسي عن طريق استبدال وجه نهاية عاكس للليزر مع صرف حيود عاكس ، واختيار وضع تجويف الليزر عن طريق الدوران يدويًا وضبط صريف الحيود. في عام 2011 ، تشو وآخرون. تستخدم المرشحات القابلة للضبط لتحقيق إخراج ليزر قابل ضبط الطول أحادي الطول مع عرض خط ضيق. في عام 2016 ، تم تطبيق آلية ضغط خطوط خطوط Rayleigh على ضغط الطول الموجي المزدوج ، أي تم تطبيق الإجهاد على FBG لتحقيق ضبط ليزر مزدوج الطول الموجي ، وتمت مراقبة عرض خط الليزر الإخراج في نفس الوقت ، وحصل على نطاق ضبط طول موجة من 3 نانومتر. ناتج مستقر ذات طول مزدوج مع عرض خط يبلغ حوالي 700 هرتز. في عام 2017 ، تشو وآخرون. يستخدم الجرافين والألياف النانو الدقيقة النانو صريفًا لصنع مرشح قابل للضبط بالكامل ، ومضمونًا مع تقنية تضييق الليزر البريوين ، واستخدمت التأثير الطبيعي للجرافين بالقرب من 1550 نانومتر لتحقيق خط LASER من 550 هرتز ومسح ضوئي سريعًا. كما هو موضح في الشكل 5. تدرك طريقة التحكم في الطول الموجي أعلاه في الأساس اختيار وضع الليزر عن طريق تغيير طول موجة مركز النطاق بشكل مباشر أو غير مباشر للجهاز في تجويف الليزر.

الشكل 5 (أ) الإعداد التجريبي للطول الموجي القابل للتحكم البصري-ليزر الألياف القابلة للضبطونظام القياس ؛

(ب) أطياف الإخراج عند الإخراج 2 مع تعزيز مضخة التحكم

2.3 مصدر ضوء الليزر الأبيض

لقد شهد تطور مصدر الضوء الأبيض مراحل مختلفة مثل مصباح التنغستن الهالوجين ، مصباح ديوتيريوم ،ليزر أشباه الموصلاتو Supercontinuum مصدر ضوء. على وجه الخصوص ، ينتج مصدر الضوء الفائق ، تحت الإثارة من نبضات الفمتوثانية أو البيكوانية ذات الطاقة العابرة الفائقة ، آثارًا غير خطية لأوامر مختلفة في الدليل الموجي ، ويتم توسيع الطيف بشكل كبير ، والتي يمكن أن تغطي النطاق من الضوء المرئي إلى القريب من الأرض ، ولديه تماسك قوي. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال ضبط تشتت الألياف الخاصة والخطية ، يمكن أن يمتد طيفها إلى نطاق منتصف الأشعة تحت الحمراء. تم تطبيق هذا النوع من مصدر الليزر بشكل كبير في العديد من المجالات ، مثل التصوير المقطعي التماسك البصري ، والكشف عن الغاز ، والتصوير البيولوجي وما إلى ذلك. نظرًا للحد من مصدر الضوء والوسط غير الخطي ، تم إنتاج الطيف الفائق المبكر بشكل رئيسي عن طريق ضخ الليزر الصلب الذي يضخ الزجاج البصري لإنتاج طيف الفائق في النطاق المرئي. منذ ذلك الحين ، أصبحت الألياف الضوئية تدريجياً وسيلة ممتازة لتوليد النطاق العريض الفائقة بسبب معاملها غير الخطي الكبير وحقل النقل الصغير. تشمل التأثيرات غير الخطية الرئيسية خلط أربعة موجة ، وعدم الاستقرار في التعديل ، وتعديل المرحلة الذاتية ، وتعديل المرحلة عبر المرحلة ، وتقسيم سوليتون ، وتناثر رامان ، وتحول التردد الذاتي سوليتون ، وما إلى ذلك ، ونسبة كل تأثير تختلف أيضًا وفقًا لعرض النبض لنبض النبض وتشتت الألياف. بشكل عام ، يتجه مصدر ضوء الفائق السوبر للسيارة الآن بشكل أساسي إلى تحسين قوة الليزر وتوسيع نطاق الطيفية ، ويولي اهتمامًا للتحكم في التماسك.

3 ملخص

تلخص هذه الورقة وتراجع مصادر الليزر المستخدمة لدعم تكنولوجيا استشعار الألياف ، بما في ذلك ليزر خطوط خطية ضيقة ، ليزر واحد قابلة للضبط والليزر الأبيض عريض النطاق. يتم تقديم متطلبات التطبيق وحالة تطوير هذه الليزر في مجال استشعار الألياف بالتفصيل. من خلال تحليل متطلباتهم وحالة التطوير ، يخلص إلى أن مصدر الليزر المثالي لاستشعار الألياف يمكن أن يحقق إخراج الليزر غير المستقر للغاية في أي نطاق وفي أي وقت. لذلك ، نبدأ مع الليزر ضيق الخط الضيق ، والليزر لخط الضيق القابل للضبط والليزر الضوء الأبيض مع عرض النطاق الترددي الكسب الواسع ، واكتشاف طريقة فعالة لتحقيق مصدر ليزر مثالي لاستشعار الألياف من خلال تحليل تطورها.