अप्टिकल फाइबर सेन्सिङको लागि लेजर स्रोत प्रविधि भाग दुई

अप्टिकल फाइबर सेन्सिङको लागि लेजर स्रोत प्रविधि भाग दुई

२.२ एकल तरंगदैर्ध्य स्वीपलेजर स्रोत

लेजर एकल तरंगदैर्ध्य स्वीपको प्राप्ति मूलतः उपकरणको भौतिक गुणहरू नियन्त्रण गर्न होलेजरगुहा (सामान्यतया सञ्चालन ब्यान्डविथको केन्द्र तरंगदैर्ध्य), गुहामा दोलनशील अनुदैर्ध्य मोडको नियन्त्रण र चयन प्राप्त गर्न, ताकि आउटपुट तरंगदैर्ध्य ट्युनिङको उद्देश्य प्राप्त गर्न सकियोस्। यस सिद्धान्तको आधारमा, १९८० को दशकको सुरुमा, ट्युनेबल फाइबर लेजरहरूको प्राप्ति मुख्यतया लेजरको परावर्तक अन्तिम अनुहारलाई परावर्तक विवर्तन ग्रेटिंगले प्रतिस्थापन गरेर, र विवर्तन ग्रेटिंगलाई म्यानुअल रूपमा घुमाएर र ट्युनिङ गरेर लेजर गुहा मोड चयन गरेर प्राप्त गरिएको थियो। २०११ मा, झू एट अलले साँघुरो लाइनविड्थको साथ एकल-तरंगदैर्ध्य ट्युनेबल लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न ट्युनेबल फिल्टरहरू प्रयोग गरे। २०१६ मा, रेले लाइनविड्थ कम्प्रेसन मेकानिजमलाई दोहोरो-तरंगदैर्ध्य कम्प्रेसनमा लागू गरिएको थियो, अर्थात्, दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजर ट्युनिङ प्राप्त गर्न FBG मा तनाव लागू गरिएको थियो, र आउटपुट लेजर लाइनविड्थलाई एकै समयमा निगरानी गरिएको थियो, जसले गर्दा ३ एनएमको तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ दायरा प्राप्त भयो। लगभग ७०० हर्ट्जको लाइन चौडाइको साथ दोहोरो-तरंगदैर्ध्य स्थिर आउटपुट। २०१७ मा, झू एट अल। ग्राफिन र माइक्रो-न्यानो फाइबर ब्राग ग्रेटिंग प्रयोग गरेर अल-अप्टिकल ट्युनेबल फिल्टर बनाइयो, र ब्रिलोइन लेजर न्यारोइङ टेक्नोलोजीसँग मिलाएर, १५५० एनएम नजिकको ग्राफिनको फोटोथर्मल प्रभाव प्रयोग गरी ७५० हर्ट्ज जति कम लेजर लाइनविड्थ र ३.६७ एनएमको तरंगदैर्ध्य दायरामा ७०० मेगाहर्ट्ज/एमएसको फोटोनियन्त्रित द्रुत र सटीक स्क्यानिङ प्राप्त गरियो। चित्र ५ मा देखाइए अनुसार। माथिको तरंगदैर्ध्य नियन्त्रण विधिले मूल रूपमा लेजर गुहामा उपकरणको पासब्यान्ड केन्द्र तरंगदैर्ध्य प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा परिवर्तन गरेर लेजर मोड चयनलाई महसुस गर्छ।

चित्र ५ (क) अप्टिकल-नियन्त्रणयोग्य तरंगदैर्ध्यको प्रयोगात्मक सेटअप-ट्युनेबल फाइबर लेजरर मापन प्रणाली;

(ख) नियन्त्रण पम्पको वृद्धिको साथ आउटपुट २ मा आउटपुट स्पेक्ट्रा

२.३ सेतो लेजर प्रकाश स्रोत

सेतो प्रकाश स्रोतको विकासले हलोजन टंगस्टन बत्ती, ड्युटेरियम बत्ती जस्ता विभिन्न चरणहरू अनुभव गरेको छ,अर्धचालक लेजरर सुपरकन्टिन्युम प्रकाश स्रोत। विशेष गरी, सुपर ट्रान्जियन्ट पावरको साथ फेमटोसेकेन्ड वा पिकोसेकेन्ड पल्सको उत्तेजना अन्तर्गत, सुपरकन्टिन्युम प्रकाश स्रोतले वेभगाइडमा विभिन्न अर्डरहरूको गैर-रेखीय प्रभावहरू उत्पादन गर्दछ, र स्पेक्ट्रम धेरै फराकिलो हुन्छ, जसले दृश्य प्रकाशबाट नजिकको इन्फ्रारेडमा ब्यान्डलाई ढाक्न सक्छ, र बलियो सुसंगतता छ। थप रूपमा, विशेष फाइबरको फैलावट र गैर-रेखीयता समायोजन गरेर, यसको स्पेक्ट्रमलाई मध्य-इन्फ्रारेड ब्यान्डमा पनि विस्तार गर्न सकिन्छ। यस प्रकारको लेजर स्रोत धेरै क्षेत्रहरूमा धेरै प्रयोग गरिएको छ, जस्तै अप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी, ग्यास पत्ता लगाउने, जैविक इमेजिङ र यस्तै। प्रकाश स्रोत र गैर-रेखीय माध्यमको सीमितताको कारण, प्रारम्भिक सुपरकन्टिन्युम स्पेक्ट्रम मुख्यतया दृश्य दायरामा सुपरकन्टिन्युम स्पेक्ट्रम उत्पादन गर्न ठोस-राज्य लेजर पम्पिंग अप्टिकल गिलास द्वारा उत्पादन गरिएको थियो। त्यसबेलादेखि, अप्टिकल फाइबर बिस्तारै यसको ठूलो गैर-रेखीय गुणांक र सानो प्रसारण मोड क्षेत्रको कारणले गर्दा वाइडब्यान्ड सुपरकन्टिन्युम उत्पन्न गर्नको लागि एक उत्कृष्ट माध्यम बनेको छ। मुख्य गैर-रेखीय प्रभावहरूमा चार-तरंग मिश्रण, मोड्युलेसन अस्थिरता, स्व-चरण मोड्युलेसन, क्रस-चरण मोड्युलेसन, सोलिटन विभाजन, रमन स्क्याटरिङ, सोलिटन स्व-फ्रिक्वेन्सी शिफ्ट, आदि समावेश छन्, र प्रत्येक प्रभावको अनुपात उत्तेजना पल्सको पल्स चौडाइ र फाइबरको फैलावट अनुसार पनि फरक हुन्छ। सामान्यतया, अब सुपरकन्टिनियम प्रकाश स्रोत मुख्यतया लेजर शक्ति सुधार गर्ने र वर्णक्रमीय दायरा विस्तार गर्ने तर्फ हो, र यसको सुसंगतता नियन्त्रणमा ध्यान दिनुहोस्।

३ सारांश

यस पेपरले फाइबर सेन्सिङ प्रविधिलाई समर्थन गर्न प्रयोग गरिने लेजर स्रोतहरूको सारांश र समीक्षा गर्दछ, जसमा साँघुरो लाइनविड्थ लेजर, एकल फ्रिक्वेन्सी ट्युनेबल लेजर र ब्रॉडब्यान्ड सेतो लेजर समावेश छन्। फाइबर सेन्सिङको क्षेत्रमा यी लेजरहरूको अनुप्रयोग आवश्यकताहरू र विकास स्थिति विस्तृत रूपमा प्रस्तुत गरिएको छ। तिनीहरूको आवश्यकताहरू र विकास स्थितिको विश्लेषण गरेर, यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि फाइबर सेन्सिङको लागि आदर्श लेजर स्रोतले कुनै पनि ब्यान्ड र कुनै पनि समयमा अल्ट्रा-साँघुरो र अल्ट्रा-स्थिर लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न सक्छ। त्यसकारण, हामी साँघुरो लाइन चौडाइ लेजर, ट्युनेबल साँघुरो लाइन चौडाइ लेजर र सेतो प्रकाश लेजरको साथ चौडा लाभ ब्यान्डविथको साथ सुरु गर्छौं, र तिनीहरूको विकासको विश्लेषण गरेर फाइबर सेन्सिङको लागि आदर्श लेजर स्रोत प्राप्त गर्ने प्रभावकारी तरिका पत्ता लगाउँछौं।