Оптикалық талшықты сенсорға арналған лазерлік көз технологиясы Екінші бөлім

Оптикалық талшықты сенсорға арналған лазерлік көз технологиясы Екінші бөлім

2.2 Бір толқын ұзындығындағы сыпырулазер көзі

Лазерлік бір толқын ұзындығындағы сканерлеуді жүзеге асыру, негізінен, құрылғының физикалық қасиеттерін басқару үшін қажет.лазерқуыс (әдетте жұмыс өткізу қабілеттілігінің орталық толқын ұзындығы), осылайша қуыстағы тербелмелі бойлық режимді басқаруға және таңдауға қол жеткізуге, шығыс толқын ұзындығын реттеу мақсатына жетуге болады. Осы қағидаға сүйене отырып, 1980 жылдардың басында реттелетін талшықты лазерлерді жүзеге асыру негізінен лазердің шағылыстыратын соңғы бетін шағылыстыратын дифракциялық тормен ауыстыру және дифракциялық торды қолмен айналдыру және реттеу арқылы лазер қуысы режимін таңдау арқылы жүзеге асырылды. 2011 жылы Чжу және т.б. тар сызықтық ені бар бір толқындық реттелетін лазерлік шығысқа қол жеткізу үшін реттелетін сүзгілерді пайдаланды. 2016 жылы қос толқындық сығымдауға Rayleigh сызықтық енін қысу механизмі қолданылды, яғни қос толқындық лазерді реттеуге қол жеткізу үшін FBG-ге кернеу қолданылды және шығыс лазерлік сызықтық ені бір уақытта бақыланды, бұл 3 нм толқын ұзындығын реттеу диапазонын алды. Шамамен 700 Гц сызықтық ені бар қос толқындық тұрақты шығыс. 2017 жылы Чжу және т.б. толығымен оптикалық реттелетін сүзгі жасау үшін графен мен микронано талшықты Брэгг торын пайдаланды және Бриллюэн лазерлік тарылту технологиясымен біріктіріліп, 750 Гц дейінгі лазерлік сызық еніне және 3,67 нм толқын ұзындығы диапазонында 700 МГц/мс фотобақыланатын жылдам және дәл сканерлеуге қол жеткізу үшін 1550 нм-ге жақын графеннің фототермиялық әсерін пайдаланды. 5-суретте көрсетілгендей. Жоғарыда келтірілген толқын ұзындығын басқару әдісі негізінен лазер қуысындағы құрылғының өткізу жолағының орталығының толқын ұзындығын тікелей немесе жанама түрде өзгерту арқылы лазер режимін таңдауды жүзеге асырады.

5-сурет (а) Оптикалық басқарылатын толқын ұзындығының эксперименттік орнатылуыреттелетін талшықты лазержәне өлшеу жүйесі;

(b) Басқару сорғысын күшейту арқылы 2-ші шығыстағы шығыс спектрлері

2.3 Ақ лазерлік жарық көзі

Ақ жарық көзінің дамуы галогендік вольфрам шамы, дейтерий шамы сияқты әртүрлі кезеңдерді бастан кешірді.жартылай өткізгіш лазержәне суперконтинуумды жарық көзі. Атап айтқанда, суперконтинуумды жарық көзі, аса өтпелі қуатпен фемтосекундтық немесе пикосекундтық импульстардың қоздыруымен толқын өткізгіште әртүрлі ретті сызықтық емес әсерлерді тудырады және спектр айтарлықтай кеңейеді, бұл көрінетін жарықтан жақын инфрақызылға дейінгі диапазонды қамтуы мүмкін және күшті когеренттілікке ие. Сонымен қатар, арнайы талшықтың дисперсиясы мен сызықтық еместігін реттеу арқылы оның спектрін тіпті орташа инфрақызыл диапазонға дейін кеңейтуге болады. Лазер көзі сияқты көптеген салаларда, мысалы, оптикалық когерентті томография, газды анықтау, биологиялық бейнелеу және т.б. кеңінен қолданылды. Жарық көзі мен сызықтық емес ортаның шектеулілігіне байланысты, алғашқы суперконтинуумды спектр негізінен көрінетін диапазонда суперконтинуумды спектрді жасау үшін оптикалық әйнекті қатты денелі лазермен айдау арқылы жасалды. Содан бері оптикалық талшық үлкен сызықтық емес коэффициенті мен кіші беріліс режимі өрісінің арқасында кең жолақты суперконтинуумды жасау үшін біртіндеп тамаша ортаға айналды. Негізгі сызықтық емес әсерлерге төрт толқынды араластыру, модуляция тұрақсыздығы, өздік фазалық модуляция, фазалық модуляция, солитонның бөлінуі, Раман шашырау, солитонның өздік жиілік ығысуы және т.б. жатады, және әрбір әсердің үлесі қоздыру импульсінің импульс еніне және талшықтың дисперсиясына байланысты да әртүрлі. Жалпы, қазір суперконтинуумды жарық көзі негізінен лазер қуатын жақсартуға және спектрлік диапазонды кеңейтуге бағытталған және оның когеренттілігін басқаруға назар аударған жөн.

3 Қысқаша мазмұны

Бұл мақалада талшықты сезу технологиясын қолдау үшін қолданылатын лазер көздері, соның ішінде тар сызықтық енді лазер, бір жиілікті реттелетін лазер және кең жолақты ақ лазер қысқаша сипатталған және шолу жасалған. Талшықты сезу саласындағы осы лазерлердің қолданылу талаптары мен даму мәртебесі егжей-тегжейлі таныстырылған. Олардың талаптары мен даму мәртебесін талдау арқылы талшықты сезуге арналған идеалды лазер көзі кез келген диапазонда және кез келген уақытта ультра тар және ультра тұрақты лазер шығысына қол жеткізе алады деген қорытындыға келеміз. Сондықтан біз тар сызықтық енді лазерден, реттелетін тар сызықтық енді лазерден және кең күшейту өткізу қабілеті бар ақ жарық лазерінен бастаймыз және олардың дамуын талдау арқылы талшықты сезу үшін идеалды лазер көзін жүзеге асырудың тиімді жолын табамыз.