ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग भाग दो के लिए लेजर स्रोत प्रौद्योगिकी

ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग भाग दो के लिए लेजर स्रोत प्रौद्योगिकी

2.2 एकल तरंग दैर्ध्य स्वीपलेजर स्रोत

लेज़र सिंगल वेवलेंथ स्वीप का कार्यान्वयन अनिवार्य रूप से डिवाइस के भौतिक गुणों को नियंत्रित करने के लिए हैलेज़रगुहा (आमतौर पर ऑपरेटिंग बैंडविड्थ का केंद्र तरंग दैर्ध्य), ताकि गुहा में दोलन अनुदैर्ध्य मोड के नियंत्रण और चयन को प्राप्त किया जा सके, ताकि आउटपुट तरंग दैर्ध्य को ट्यूनिंग के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके। इस सिद्धांत के आधार पर, 1980 के दशक की शुरुआत में, ट्यून करने योग्य फाइबर लेजर का एहसास मुख्य रूप से लेजर के परावर्तक अंत चेहरे को प्रतिबिंबित विवर्तन झंझरी के साथ बदलकर और मैन्युअल रूप से घूर्णन और विवर्तन झंझरी को ट्यून करके लेजर गुहा मोड का चयन करके प्राप्त किया गया था। 2011 में, झू एट अल। संकीर्ण लाइनविड्थ के साथ एकल-तरंग दैर्ध्य ट्यून करने योग्य लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए ट्यून करने योग्य फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है। 2016 में, रेलेघ लाइनविड्थ संपीड़न तंत्र को दोहरे-तरंगदैर्ध्य संपीड़न पर लागू किया गया था, अर्थात, दोहरे-तरंगदैर्ध्य लेजर ट्यूनिंग को प्राप्त करने के लिए एफबीजी पर तनाव लागू किया गया था, और आउटपुट लेजर लाइनविड्थ की एक ही समय में निगरानी की गई थी, जिससे 3 की तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग रेंज प्राप्त हुई थी। एनएम. लगभग 700 हर्ट्ज़ की लाइन चौड़ाई के साथ दोहरी-तरंगदैर्ध्य स्थिर आउटपुट। 2017 में, झू एट अल। ऑल-ऑप्टिकल ट्यून करने योग्य फिल्टर बनाने के लिए ग्राफीन और माइक्रो-नैनो फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग का उपयोग किया गया, और ब्रिलोइन लेजर संकुचन तकनीक के साथ मिलकर, 1550 एनएम के करीब ग्राफीन के फोटोथर्मल प्रभाव का उपयोग करके 750 हर्ट्ज तक कम लेजर लाइनविड्थ और तेजी से फोटो नियंत्रित किया गया। 3.67 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में 700 मेगाहर्ट्ज/एमएस की सटीक स्कैनिंग। 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 प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से बदलकर लेजर मोड चयन का एहसास कराती है।

चित्र 5 (ए) ऑप्टिकल-नियंत्रणीय तरंग दैर्ध्य का प्रायोगिक सेटअप-ट्यून करने योग्य 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 में विभिन्न चरणों का अनुभव हुआ है जैसे हैलोजन टंगस्टन लैंप, ड्यूटेरियम लैंप,अर्धचालक लेजरऔर सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत। विशेष रूप से, सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत, सुपर क्षणिक शक्ति के साथ फेमटोसेकंड या पिकोसेकंड दालों के उत्तेजना के तहत, वेवगाइड में विभिन्न आदेशों के नॉनलाइनियर प्रभाव पैदा करता है, और स्पेक्ट्रम काफी चौड़ा होता है, जो दृश्य प्रकाश से निकट अवरक्त तक बैंड को कवर कर सकता है, और मजबूत सुसंगति 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 प्रकार के लेजर स्रोत का उपयोग कई क्षेत्रों में किया गया है, जैसे ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी, गैस का पता लगाना, जैविक इमेजिंग इत्यादि। प्रकाश स्रोत और अरेखीय माध्यम की सीमा के कारण, प्रारंभिक सुपरकॉन्टिनम स्पेक्ट्रम मुख्य रूप से दृश्य सीमा में सुपरकॉन्टिनम स्पेक्ट्रम का उत्पादन करने के लिए ठोस-अवस्था लेजर पंपिंग ऑप्टिकल ग्लास द्वारा उत्पादित किया गया था। तब से, ऑप्टिकल फाइबर धीरे-धीरे अपने बड़े नॉनलाइनियर गुणांक और छोटे ट्रांसमिशन मोड फ़ील्ड के कारण 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, सॉलिटॉन विभाजन, रमन स्कैटरिंग, सॉलिटॉन स्व-आवृत्ति शिफ्ट इत्यादि शामिल हैं, और प्रत्येक प्रभाव का अनुपात भी अलग-अलग होता है। उत्तेजना नाड़ी की नाड़ी चौड़ाई और फाइबर का फैलाव। सामान्य तौर पर, अब सुपरकॉन्टिनम प्रकाश स्रोत मुख्य रूप से लेजर शक्ति में सुधार और वर्णक्रमीय सीमा का विस्तार करने और इसके सुसंगतता नियंत्रण पर ध्यान देने की ओर 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 लिनिविथ लेजर, एकल आवृत्ति ट्यूनेबल लेजर और ब्रॉडबैंड व्हाइट लेजर शामिल हैं। फाइबर सेंसिंग के क्षेत्र में इन लेज़रों की अनुप्रयोग आवश्यकताओं और विकास की स्थिति को विस्तार से प्रस्तुत किया 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 रेखा चौड़ाई लेजर, ट्यून करने योग्य संकीर्ण रेखा 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 का एहसास करने का एक प्रभावी तरीका ढूंढते हैं।