Тэхналогія лазерных крыніц для валаконна-аптычных датчыкаў. Частка другая.
2.2 Аднахвалевая разгорткалазерная крыніца
Рэалізацыя лазернай аднахвалевай разгорткі, па сутнасці, заключаецца ў кантролі фізічных уласцівасцей прылады ўлазеррэзанатар (звычайна цэнтральная даўжыня хвалі працоўнай паласы паласы), каб дасягнуць кантролю і выбару вагальнай падоўжнай моды ў рэзанатары, з мэтай рэгулявання даўжыні хвалі выхаднога выпраменьвання. Зыходзячы з гэтага прынцыпу, яшчэ ў 1980-х гадах рэалізацыя настроўвальных валаконных лазераў была дасягнута ў асноўным шляхам замены адбівальнай тарэцовай паверхні лазера адбівальнай дыфракцыйнай рашоткай, а выбар моды лазернага рэзанатара шляхам ручнога павароту і налады дыфракцыйнай рашоткі. У 2011 годзе Чжу і інш. выкарысталі настроўвальныя фільтры для дасягнення аднахвалевай настроўвальнай лазернай выхадной магутнасці з вузкай шырынёй лініі. У 2016 годзе механізм сціскання шырыні лініі Рэлея быў ужыты для двуххвалевай сціскання, гэта значыць, да ВБГ прыкладвалася напружанне для дасягнення двуххвалевай настройкі лазера, і адначасова кантралявалася шырыня выходнай лініі лазера, што дасягала дыяпазону настройкі даўжыні хвалі 3 нм. Двуххвалевая стабільная выхадная магутнасць з шырынёй лініі прыблізна 700 Гц. У 2017 годзе Чжу і інш. Для стварэння цалкам аптычнага настроўвальнага фільтра выкарысталі графен і мікрананавалакністую брэгаўскую рашотку, а ў спалучэнні з тэхналогіяй лазернага звужэння Брылюэна выкарыстоўвалі фотатэрмічны эфект графена каля 1550 нм для дасягнення шырыні лазернай лініі да 750 Гц і фотакантраляванага хуткага і дакладнага сканавання 700 МГц/мс у дыяпазоне даўжынь хваль 3,67 нм. Як паказана на малюнку 5. Вышэйапісаны метад кіравання даўжынёй хвалі ў асноўным рэалізуе выбар лазернага рэжыму шляхам прамога або ўскоснага змянення цэнтральнай даўжыні хвалі паласы прапускання прылады ў лазерным рэзанатары.
Мал. 5 (а) Эксперыментальная ўстаноўка аптычна кіраванага прылады па даўжыні хваліналаджвальны валаконны лазері сістэма вымярэнняў;
(b) Выхадныя спектры на выхадзе 2 з узмацненнем кіруючай помпы
2.3 Крыніца белага лазернага святла
Распрацоўка крыніц белага святла прайшла розныя этапы, такія як галагенавая вальфрамавая лямпа, дэйтэрыевая лямпа,паўправадніковы лазері крыніца святла суперкантынуума. У прыватнасці, крыніца святла суперкантынуума пры ўзбуджэнні фемтасекунднымі або пікасекунднымі імпульсамі са звышпераходнай магутнасцю стварае нелінейныя эфекты рознага парадку ў хваляводзе, і спектр значна пашыраецца, што можа ахопліваць дыяпазон ад бачнага святла да блізкага інфрачырвонага і мае моцную кагерэнтнасць. Акрамя таго, шляхам рэгулявання дысперсіі і нелінейнасці спецыяльнага валакна яго спектр можна пашырыць нават да сярэдняга інфрачырвонага дыяпазону. Гэты тып лазернай крыніцы шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах, такіх як аптычная кагерэнтная тамаграфія, выяўленне газаў, біялагічная візуалізацыя і г.д. З-за абмежаванняў крыніцы святла і нелінейнага асяроддзя, ранні спектр суперкантынуума ў асноўным атрымліваўся з дапамогай цвёрдацельнага лазера накачкі аптычнага шкла для атрымання спектру суперкантынуума ў бачным дыяпазоне. З таго часу аптычнае валакно паступова стала выдатным асяроддзем для стварэння шырокапалоснага суперкантынуума дзякуючы свайму вялікаму нелінейнаму каэфіцыенту і малому полю моды прапускання. Асноўныя нелінейныя эфекты ўключаюць чатыроххвалевае змешванне, мадуляцыйную нестабільнасць, самафазавую мадуляцыю, крос-фазавую мадуляцыю, расшчапленне салітонаў, камбінацыйнае рассейванне, зрушэнне ўласнай частаты салітонаў і г.д., і доля кожнага эфекту таксама адрозніваецца ў залежнасці ад шырыні імпульсу ўзбуджэння і дысперсіі валакна. У цэлым, зараз крыніцы святла суперкантынууму ў асноўным накіраваны на паляпшэнне магутнасці лазера і пашырэнне спектральнага дыяпазону, і звяртаюць увагу на кантроль яго кагерэнтнасці.
3 Кароткі змест
У гэтым артыкуле абагульняюцца і разглядаюцца лазерныя крыніцы, якія выкарыстоўваюцца для падтрымкі тэхналогіі валаконных датчыкаў, у тым ліку лазер з вузкай шырынёй лініі, лазер з настройкай адной частаты і шырокапалосны белы лазер. Падрабязна прадстаўлены патрабаванні да прымянення і стан распрацоўкі гэтых лазераў у галіне валаконных датчыкаў. Аналізуючы іх патрабаванні і стан распрацоўкі, робіцца выснова, што ідэальная лазерная крыніца для валаконных датчыкаў можа дасягнуць ультравузкага і ультрастабільнага лазернага выхаду ў любым дыяпазоне і ў любы час. Такім чынам, мы пачынаем з лазера з вузкай шырынёй лініі, лазера з вузкай шырынёй лініі, які настройваецца, і лазера белага святла з шырокай паласой узмацнення, і знаходзім эфектыўны спосаб рэалізацыі ідэальнай лазернай крыніцы для валаконных датчыкаў, аналізуючы іх развіццё.
Час публікацыі: 21 лістапада 2023 г.