ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग के लिए लेजर स्रोत प्रौद्योगिकी भाग दो

ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग के लिए लेजर स्रोत प्रौद्योगिकी भाग दो

2.2 एकल तरंगदैर्घ्य स्वीपलेजर स्रोत

लेजर एकल तरंगदैर्ध्य स्वीप का कार्यान्वयन अनिवार्य रूप से उपकरण के भौतिक गुणों को नियंत्रित करने के लिए है।लेज़रगुहा (आमतौर पर ऑपरेटिंग बैंडविड्थ का केंद्र तरंग दैर्ध्य), ताकि गुहा में दोलनशील अनुदैर्ध्य मोड के नियंत्रण और चयन को प्राप्त किया जा सके, ताकि आउटपुट तरंग दैर्ध्य को ट्यून करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके। इस सिद्धांत के आधार पर, 1980 के दशक की शुरुआत में, ट्यूनेबल फाइबर लेजर की प्राप्ति मुख्य रूप से लेजर के एक परावर्तक अंत चेहरे को एक परावर्तक विवर्तन झंझरी के साथ बदलने और विवर्तन झंझरी को मैन्युअल रूप से घुमाने और ट्यून करने के द्वारा लेजर गुहा मोड का चयन करके प्राप्त की गई थी। 2011 में, झू एट अल। ने संकीर्ण लाइनविड्थ के साथ सिंगल-वेवलेंथ ट्यूनेबल लेजर आउटपुट को प्राप्त करने के लिए ट्यूनेबल फिल्टर का उपयोग किया। 2016 में, रेले लाइनविड्थ संपीड़न तंत्र को दोहरे-तरंग दैर्ध्य संपीड़न पर लागू किया गया था 2017 में, झू एट अल ने ग्राफीन और माइक्रो-नैनो फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग का उपयोग करके एक ऑल-ऑप्टिकल ट्यूनेबल फ़िल्टर बनाया, और ब्रिलौइन लेजर संकीर्णता तकनीक के साथ संयुक्त रूप से, 1550 एनएम के पास ग्राफीन के फोटोथर्मल प्रभाव का उपयोग करके 750 हर्ट्ज जितना कम लेजर लाइनविड्थ और 3.67 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में 700 मेगाहर्ट्ज / एमएस की एक फोटो नियंत्रित तेज और सटीक स्कैनिंग प्राप्त की। जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है। उपरोक्त तरंग दैर्ध्य नियंत्रण विधि मूल रूप से लेजर गुहा में डिवाइस के पासबैंड केंद्र तरंग दैर्ध्य को सीधे या अप्रत्यक्ष रूप से बदलकर लेजर मोड चयन को साकार करती है।

चित्र 5 (ए) ऑप्टिकल-नियंत्रणीय तरंगदैर्ध्य का प्रायोगिक सेटअप-ट्यूनेबल फाइबर लेजरऔर माप प्रणाली;

(बी) नियंत्रण पंप की वृद्धि के साथ आउटपुट 2 पर आउटपुट स्पेक्ट्रा

2.3 सफेद लेजर प्रकाश स्रोत

श्वेत प्रकाश स्रोत के विकास ने विभिन्न चरणों का अनुभव किया है जैसे कि हैलोजन टंगस्टन लैंप, ड्यूटेरियम लैंप,अर्धचालक लेजरऔर सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत। विशेष रूप से, सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत, सुपर क्षणिक शक्ति के साथ फेमटोसेकंड या पिकोसेकंड पल्स के उत्तेजना के तहत, वेवगाइड में विभिन्न आदेशों के गैर-रेखीय प्रभाव पैदा करता है, और स्पेक्ट्रम बहुत व्यापक होता है, जो दृश्य प्रकाश से लेकर निकट अवरक्त तक के बैंड को कवर कर सकता है, और इसमें मजबूत सुसंगतता होती है। इसके अलावा, विशेष फाइबर के फैलाव और गैर-रैखिकता को समायोजित करके, इसके स्पेक्ट्रम को मध्य-अवरक्त बैंड तक भी बढ़ाया जा सकता है। इस तरह के लेजर स्रोत को कई क्षेत्रों में लागू किया गया है, जैसे कि ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी, गैस का पता लगाना, जैविक इमेजिंग और इसी तरह। प्रकाश स्रोत और गैर-रेखीय माध्यम की सीमा के कारण, प्रारंभिक सुपरकॉन्टिनम स्पेक्ट्रम मुख्य रूप से ठोस-अवस्था लेजर पंपिंग ऑप्टिकल ग्लास द्वारा दृश्यमान सीमा में सुपरकॉन्टिनम स्पेक्ट्रम का उत्पादन करने के लिए उत्पादित किया गया था। तब से, ऑप्टिकल फाइबर धीरे-धीरे अपने बड़े गैर-रेखीय गुणांक और छोटे संचरण मोड क्षेत्र की वजह से वाइडबैंड सुपरकॉन्टिनम उत्पन्न करने के लिए एक उत्कृष्ट माध्यम बन गया है। मुख्य गैर-रेखीय प्रभावों में चार-तरंग मिश्रण, मॉड्यूलेशन अस्थिरता, स्व-चरण मॉड्यूलेशन, क्रॉस-चरण मॉड्यूलेशन, सोलिटन विभाजन, रमन बिखराव, सोलिटन स्व-आवृत्ति शिफ्ट आदि शामिल हैं, और प्रत्येक प्रभाव का अनुपात उत्तेजना पल्स की पल्स चौड़ाई और फाइबर के फैलाव के अनुसार भी अलग-अलग होता है। सामान्य तौर पर, अब सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत मुख्य रूप से लेजर शक्ति में सुधार और वर्णक्रमीय सीमा का विस्तार करने की ओर है, और इसके सुसंगतता नियंत्रण पर ध्यान देता है।

3 सारांश

यह पेपर फाइबर सेंसिंग तकनीक का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले लेजर स्रोतों का सारांश और समीक्षा करता है, जिसमें संकीर्ण लाइनविड्थ लेजर, सिंगल फ़्रीक्वेंसी ट्यूनेबल लेजर और ब्रॉडबैंड व्हाइट लेजर शामिल हैं। फाइबर सेंसिंग के क्षेत्र में इन लेजर की अनुप्रयोग आवश्यकताओं और विकास की स्थिति का विस्तार से परिचय दिया गया है। उनकी आवश्यकताओं और विकास की स्थिति का विश्लेषण करके, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि फाइबर सेंसिंग के लिए आदर्श लेजर स्रोत किसी भी बैंड और किसी भी समय अल्ट्रा-संकीर्ण और अल्ट्रा-स्थिर लेजर आउटपुट प्राप्त कर सकता है। इसलिए, हम संकीर्ण लाइन चौड़ाई लेजर, ट्यूनेबल संकीर्ण लाइन चौड़ाई लेजर और व्यापक लाभ बैंडविड्थ के साथ सफेद प्रकाश लेजर से शुरू करते हैं, और उनके विकास का विश्लेषण करके फाइबर सेंसिंग के लिए आदर्श लेजर स्रोत को साकार करने का एक प्रभावी तरीका खोजते हैं।