ऑप्टिकल फायबर सेन्सिंगसाठी लेसर सोर्स तंत्रज्ञान भाग दोन
२.२ सिंगल वेव्हलेंथ स्वीपलेसर स्रोत
लेसर सिंगल वेव्हलेंथ स्वीपची प्राप्ती मूलतः उपकरणाच्या भौतिक गुणधर्मांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी आहेलेसरपोकळी (सहसा ऑपरेटिंग बँडविड्थची मध्य तरंगलांबी), जेणेकरून पोकळीतील दोलनशील अनुदैर्ध्य मोडचे नियंत्रण आणि निवड साध्य करता येईल, जेणेकरून आउटपुट तरंगलांबी ट्यून करण्याचा उद्देश साध्य करता येईल. या तत्त्वावर आधारित, १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला, ट्यून करण्यायोग्य फायबर लेसरची प्राप्ती प्रामुख्याने लेसरच्या परावर्तित शेवटच्या चेहऱ्याला परावर्तित विवर्तन ग्रेटिंगने बदलून आणि विवर्तन ग्रेटिंगला मॅन्युअली फिरवून आणि ट्यून करून लेसर पोकळी मोड निवडून साध्य केली गेली. २०११ मध्ये, झू आणि इतरांनी अरुंद लाइनविड्थसह सिंगल-वेव्हलेंथ ट्यून करण्यायोग्य लेसर आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी ट्यून करण्यायोग्य फिल्टर्सचा वापर केला. २०१६ मध्ये, रेले लाइनविड्थ कॉम्प्रेशन मेकॅनिझम ड्युअल-वेव्हलेंथ कॉम्प्रेशनवर लागू करण्यात आला, म्हणजेच, ड्युअल-वेव्हलेंथ लेसर ट्यूनिंग साध्य करण्यासाठी FBG वर ताण लागू करण्यात आला आणि आउटपुट लेसर लाइनविड्थचे त्याच वेळी निरीक्षण केले गेले, ज्यामुळे ३ nm ची तरंगलांबी ट्यूनिंग श्रेणी प्राप्त झाली. अंदाजे ७०० Hz च्या रेषेच्या रुंदीसह ड्युअल-वेव्हलेंथ स्थिर आउटपुट. २०१७ मध्ये, झू आणि इतर. ऑल-ऑप्टिकल ट्युनेबल फिल्टर बनवण्यासाठी ग्राफीन आणि मायक्रो-नॅनो फायबर ब्रॅग ग्रेटिंगचा वापर केला आणि ब्रिलोइन लेसर नॅरोइंग तंत्रज्ञानासह एकत्रितपणे, १५५० एनएम जवळील ग्राफीनच्या फोटोथर्मल इफेक्टचा वापर करून ७५० हर्ट्झ इतकी कमी लेसर लाइनविड्थ आणि ३.६७ एनएमच्या तरंगलांबी श्रेणीमध्ये ७०० मेगाहर्ट्झ/एमएसचे फोटोकंट्रोल्ड जलद आणि अचूक स्कॅनिंग साध्य केले. आकृती ५ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे. वरील तरंगलांबी नियंत्रण पद्धत मुळात लेसर पोकळीतील उपकरणाच्या पासबँड सेंटर तरंगलांबीमध्ये प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे बदल करून लेसर मोड निवड प्रत्यक्षात आणते.
आकृती ५ (अ) ऑप्टिकल-नियंत्रित तरंगलांबी प्रायोगिक सेटअप-ट्यून करण्यायोग्य फायबर लेसरआणि मापन प्रणाली;
(b) कंट्रोलिंग पंपच्या वाढीसह आउटपुट २ वर आउटपुट स्पेक्ट्रा
२.३ पांढरा लेसर प्रकाश स्रोत
पांढऱ्या प्रकाश स्रोताच्या विकासात हॅलोजन टंगस्टन दिवा, ड्युटेरियम दिवा,अर्धवाहक लेसरआणि सुपरकॉन्टिन्यूम प्रकाश स्रोत. विशेषतः, सुपरकॉन्टिन्यूम प्रकाश स्रोत, सुपर ट्रान्झिएंट पॉवरसह फेमटोसेकंद किंवा पिकोसेकंद पल्सच्या उत्तेजनाखाली, वेव्हगाइडमध्ये विविध ऑर्डरचे नॉनलाइनर इफेक्ट्स निर्माण करतो आणि स्पेक्ट्रम मोठ्या प्रमाणात विस्तृत होतो, जो दृश्यमान प्रकाशापासून जवळच्या इन्फ्रारेडपर्यंत बँड व्यापू शकतो आणि त्यात मजबूत सुसंगतता असते. याव्यतिरिक्त, विशेष फायबरचे फैलाव आणि नॉनलाइनरिटी समायोजित करून, त्याचे स्पेक्ट्रम मध्य-इन्फ्रारेड बँडपर्यंत देखील वाढवता येते. या प्रकारचा लेसर स्रोत ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी, गॅस डिटेक्शन, बायोलॉजिकल इमेजिंग इत्यादी अनेक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरला गेला आहे. प्रकाश स्रोत आणि नॉनलाइनर माध्यमाच्या मर्यादेमुळे, सुरुवातीचे सुपरकॉन्टिन्यूम स्पेक्ट्रम प्रामुख्याने सॉलिड-स्टेट लेसर पंपिंग ऑप्टिकल ग्लासद्वारे दृश्यमान श्रेणीत सुपरकॉन्टिन्यूम स्पेक्ट्रम तयार करण्यासाठी तयार केले जात असे. तेव्हापासून, ऑप्टिकल फायबर हळूहळू त्याच्या मोठ्या नॉनलाइनर गुणांक आणि लहान ट्रान्समिशन मोड फील्डमुळे वाइडबँड सुपरकॉन्टिन्यूम निर्माण करण्यासाठी एक उत्कृष्ट माध्यम बनले आहे. मुख्य नॉनलाइनर इफेक्ट्समध्ये फोर-वेव्ह मिक्सिंग, मॉड्युलेशन अस्थिरता, सेल्फ-फेज मॉड्युलेशन, क्रॉस-फेज मॉड्युलेशन, सॉलिटन स्प्लिटिंग, रमन स्कॅटरिंग, सॉलिटन सेल्फ-फ्रिक्वेन्सी शिफ्ट इत्यादींचा समावेश आहे आणि प्रत्येक इफेक्टचे प्रमाण उत्तेजना पल्सच्या पल्स रुंदी आणि फायबरच्या फैलावानुसार देखील भिन्न असते. सर्वसाधारणपणे, आता सुपरकॉन्टिनियम प्रकाश स्रोत प्रामुख्याने लेसर पॉवर सुधारण्यासाठी आणि स्पेक्ट्रल श्रेणी वाढविण्याकडे आहे आणि त्याच्या सुसंगत नियंत्रणाकडे लक्ष द्या.
३ सारांश
या पेपरमध्ये फायबर सेन्सिंग तंत्रज्ञानाला समर्थन देण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या लेसर स्रोतांचा सारांश आणि पुनरावलोकन केले आहे, ज्यामध्ये नॅरो लाइनविड्थ लेसर, सिंगल फ्रिक्वेन्सी ट्युनेबल लेसर आणि ब्रॉडबँड व्हाईट लेसर यांचा समावेश आहे. फायबर सेन्सिंगच्या क्षेत्रात या लेसरच्या अनुप्रयोग आवश्यकता आणि विकास स्थितीची तपशीलवार ओळख करून दिली आहे. त्यांच्या आवश्यकता आणि विकास स्थितीचे विश्लेषण करून, असा निष्कर्ष काढला जातो की फायबर सेन्सिंगसाठी आदर्श लेसर स्रोत कोणत्याही बँडवर आणि कधीही अल्ट्रा-नॅरो आणि अल्ट्रा-स्टेबल लेसर आउटपुट प्राप्त करू शकतो. म्हणून, आम्ही नॅरो लाइन विड्थ लेसर, ट्युनेबल नॅरो लाइन विड्थ लेसर आणि वाइड गेन बँडविड्थसह व्हाईट लाइट लेसरसह सुरुवात करतो आणि त्यांच्या विकासाचे विश्लेषण करून फायबर सेन्सिंगसाठी आदर्श लेसर स्रोत साकार करण्याचा एक प्रभावी मार्ग शोधतो.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-२१-२०२३