광섬유 감지를위한 레이저 소스 기술 2 부

광섬유 감지를위한 레이저 소스 기술 2 부

2.2 단일 파장 스윕레이저 소스

레이저 단일 파장 스윕의 실현은 본질적으로 장치의 장치의 물리적 특성을 제어하기위한 것입니다.원자 램프캐비티 (일반적으로 작동 대역폭의 중심 파장), 출력 파장을 조정하기위한 목적을 달성하기 위해 캐비티에서 진동하는 종 방향 모드의 제어 및 선택을 달성하기 위해 캐비티 (일반적으로 작동 대역폭의 중심 파장). 이 원리에 근거하여, 1980 년대 초에, 조정 ​​가능한 섬유 레이저의 실현은 주로 레이저의 반사 끝면을 반사 회절 격자로 대체하고 회절 격자를 수동으로 회전하고 조정하여 레이저 캐비티 모드를 선택함으로써 달성되었습니다. 2011 년 Zhu et al. 조정 가능한 필터를 사용하여 좁은 선폭으로 단일 파장 조정 가능한 레이저 출력을 달성했습니다. 2016 년에 Rayleigh Linewidth 압축 메커니즘이 이중 파장 압축에 적용되었습니다. 즉, 이중 파장 레이저 튜닝을 달성하기 위해 응력이 FBG에 적용되었으며, 출력 레이저 라인폭을 동시에 모니터링하여 3 nm의 파장 튜닝 범위를 얻었습니다. 선 너비가 약 700Hz 인 이중 파장 안정 출력. 2017 년에 Zhu et al. 모든 광학 조정 가능한 필터를 만들기 위해 그래 핀 및 마이크로-나노 섬유 브래그 격자를 사용하고, 브릴루 인 레이저 좁아 링 기술과 결합하여 1550 nm 근처의 그래 핀의 광분 효과를 사용하여 750Hz 및 3.67 nm의 파장에서 750Hz/MHZ/MS에서 750Hz/MHZ/MS에서 750Hz/MHZ/MS의 빠르고 정확한 스캔을 달성했습니다. 위의 파장 제어 방법은 기본적으로 레이저 캐비티에서 장치의 통과 대역 중심 파장을 직접 또는 간접적으로 변경함으로써 레이저 모드 선택을 실현합니다.

그림 5 (a) 광학 제어 가능한 파장의 실험 설정-조정 가능한 섬유 레이저그리고 측정 시스템;

(b) 제어 펌프의 향상과 함께 출력 2의 출력 스펙트럼

2.3 흰색 레이저 광원

백색 광원의 개발은 할로겐 텅스텐 램프, 중수소 램프,와 같은 다양한 단계를 경험했습니다.반도체 레이저및 Supercontinuum 광원. 특히, 초과성 전력을 갖는 펨토초 또는 피코 초 펄스의 여기에서 슈퍼 콘티 누움 광원은 도파관에서 다양한 차수의 비선형 효과를 생성하며, 스펙트럼이 크게 넓어져 가시 광선에서 근처에 근처에 강한 일관성을 가질 수있다. 또한, 특수 섬유의 분산 및 비선형 성을 조정함으로써, 스펙트럼은 심지어 중간외 대역으로 확장 될 수있다. 이러한 종류의 레이저 소스는 광학 일관성 단층 촬영, 가스 검출, 생물학적 영상 등과 같은 많은 분야에 크게 적용되었습니다. 광원 및 비선형 배지의 한계로 인해, 초기 슈퍼 콘티 누움 스펙트럼은 주로 가시 범위에서 슈퍼 콘티 누움 스펙트럼을 생성하기 위해 고체 레이저 펌핑 광학 유리에 의해 생성되었다. 그 이후로 광섬유는 큰 비선형 계수 및 작은 전송 모드 필드로 인해 광대역 슈퍼 콘티 누움을 생성하기위한 우수한 매체가되었습니다. 주요 비선형 효과에는 4 파 믹싱, 변조 불안정성, 자가상 변조, 교차 위상 변조, 솔리톤 분할, 라만 스포팅, 솔리톤 자체 주파수 이동 등이 포함되며, 각 효과의 비율은 여기 펄스의 펄스 폭과 섬유의 분산에 따라 다릅니다. 일반적으로, 이제 SuperContinuum 광원은 주로 레이저 전력을 향상시키고 스펙트럼 범위를 확장하고 일관성 제어에주의를 기울입니다.

3 요약

이 논문은 좁은 Linewidth 레이저, 단일 주파수 조정 가능한 레이저 및 광대역 흰색 레이저를 포함하여 광섬유 감지 기술을 지원하는 데 사용되는 레이저 소스를 요약하고 검토합니다. 섬유 감지 필드에서 이러한 레이저의 응용 요구 사항 및 개발 상태가 상세하게 도입됩니다. 요구 사항 및 개발 상태를 분석함으로써 섬유 감지를위한 이상적인 레이저 소스는 모든 밴드 및 언제라도 초라 및 매우 안정적인 레이저 출력을 달성 할 수 있다고 결론지었습니다. 따라서, 우리는 좁은 선 너비 레이저, 넓은 좁은 선 너비 레이저 및 넓은 게인 대역폭을 갖춘 흰색 라이트 레이저로 시작하며, 개발을 분석하여 섬유 감지를위한 이상적인 레이저 소스를 실현하는 효과적인 방법을 찾습니다.