Technologie de source laser pour la détection de fibres optiques, deuxième partie

Technologie de source laser pour la détection de fibres optiques, deuxième partie

2,2 balayage à longueur d'onde uniquesource laser

La réalisation du balayage de longueur d'onde unique laser est essentiellement pour contrôler les propriétés physiques de l'appareil dans lelasercavité (généralement la longueur d'onde centrale de la bande passante de fonctionnement), afin d'atteindre le contrôle et la sélection du mode longitudinal oscillant dans la cavité, afin d'atteindre le but de régler la longueur d'onde de sortie. Sur la base de ce principe, dès les années 1980, la réalisation de lasers de fibres accordable a été principalement réalisée en remplaçant une face d'extrémité réfléchissante du laser par un réseau de diffraction réfléchissante et en sélectionnant le mode de cavité laser en tournant manuellement et en réglant le râpe de diffraction. En 2011, Zhu et al. Utilisé des filtres accordables pour obtenir une sortie laser accordable à longueur d'onde unique avec une largeur de ligne étroite. En 2016, le mécanisme de compression de la largeur de ligne Rayleigh a été appliqué à la compression à double longueur d'onde, c'est-à-dire que la contrainte a été appliquée au FBG pour obtenir un réglage laser à double longueur d'onde, et la largeur de ligne laser de sortie a été surveillée en même temps, en obtenant une plage de réglage de longueur d'onde de 3 nm. Sortie stable à double longueur d'onde avec une largeur de ligne d'environ 700 Hz. En 2017, Zhu et al. Graphène et micro-nano-nano Fibre Bragg Rassel pour fabriquer un filtre accordable tout optique et combiné avec une technologie de rétrécissement laser Brillouin, utilisé l'effet photothermique du graphène près de 1550 nm pour atteindre une largeur de ligne laser aussi faible que 750 Hz et une séance de photocontrège rapide et une balayage précis de 700 MHz / ms dans la plage d'onde de la longueur d'onde. Comme le montre la figure 5. La méthode de contrôle de longueur d'onde ci-dessus réalise essentiellement la sélection du mode laser en modifiant directement ou indirectement la longueur d'onde centrale de la bande passante de l'appareil dans la cavité laser.

Fig. 5 (a) Configuration expérimentale de la longueur d'onde contrôlable optique-laser à fibre accordableet le système de mesure;

(b) Spectres de sortie à la sortie 2 avec l'amélioration de la pompe de contrôle

2.3 Source de lumière laser blanc

Le développement de la source de lumière blanche a connu diverses étapes telles que la lampe en tungstène halogène, la lampe de deutérium,laser semi-conducteuret source de lumière Supercontinuum. En particulier, la source lumineuse Supercontinuum, sous l'excitation des impulsions fémtosecondes ou picosecondes avec une puissance super transitoire, produit des effets non linéaires de divers ordres dans le guide d'ondes, et le spectre est considérablement élargi, qui peut couvrir la bande de la lumière visible à près de l'infrarouge, et a une forte cohérence. De plus, en ajustant la dispersion et la non-linéarité de la fibre spéciale, son spectre peut même être étendu à la bande infrarouge moyenne. Ce type de source laser a été grandement appliqué dans de nombreux domaines, tels que la tomographie par cohérence optique, la détection des gaz, l'imagerie biologique, etc. En raison de la limitation de la source lumineuse et du milieu non linéaire, le spectre précoce du supercontinuum a été principalement produit par le verre optique de pompage au laser à l'état solide pour produire le spectre Supercontinuum dans la plage visible. Depuis lors, la fibre optique est devenue progressivement un excellent milieu pour générer un supercontinuum à large bande en raison de son grand champ de coefficient non linéaire et de mode de transmission. Les principaux effets non linéaires incluent le mélange à quatre ondes, l'instabilité de modulation, la modulation de l'auto-phase, la modulation transversale, la division du soliton, la diffusion Raman, le décalage d'auto-fréquence du soliton, etc., et la proportion de chaque effet est également différente en fonction de la largeur d'impulsion de l'impulsion d'excitation et de la dispersion de la fibre. En général, maintenant la source de lumière Supercontinuum consiste principalement à améliorer la puissance du laser et à élargir la plage spectrale et à faire attention à son contrôle de cohérence.

3 Résumé

Cet article résume et passe en revue les sources laser utilisées pour soutenir la technologie de détection des fibres, y compris le laser à largeur de ligne étroit, le laser accordable à une fréquence unique et le laser blanc à large bande. Les exigences de l'application et l'état de développement de ces lasers dans le domaine de la détection des fibres sont introduits en détail. En analysant leurs exigences et leur statut de développement, il est conclu que la source laser idéale de détection des fibres peut atteindre une sortie laser ultra-narrow et ultra-stable à n'importe quelle bande et à tout moment. Par conséquent, nous commençons par le laser de largeur de ligne étroite, le laser de largeur de ligne étroite réglable et le laser léger blanc avec une bande passante à gain large, et de trouver un moyen efficace de réaliser la source laser idéale pour la détection des fibres en analysant leur développement.