ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള ലേസർ സോഴ്‌സ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഭാഗം ഒന്ന്

ലേസർ സോഴ്‌സ് സാങ്കേതികവിദ്യഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർഭാഗം ഒന്ന് സെൻസിംഗ്

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയും ചേർന്ന് വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു തരം സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഏറ്റവും സജീവമായ ശാഖകളിൽ ഒന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റം പ്രധാനമായും ലേസർ, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫൈബർ, സെൻസിംഗ് എലമെന്റ് അല്ലെങ്കിൽ മോഡുലേഷൻ ഏരിയ, ലൈറ്റ് ഡിറ്റക്ഷൻ, മറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ വിവരിക്കുന്ന പാരാമീറ്ററുകളിൽ തീവ്രത, തരംഗദൈർഘ്യം, ഘട്ടം, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങളാൽ ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ മാറിയേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, താപനില, സ്ട്രെയിൻ, മർദ്ദം, കറന്റ്, ഡിസ്പ്ലേസ്മെന്റ്, വൈബ്രേഷൻ, റൊട്ടേഷൻ, ബെൻഡിംഗ്, കെമിക്കൽ അളവ് എന്നിവ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയെ ബാധിക്കുമ്പോൾ, ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ അതിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് ഈ പാരാമീറ്ററുകളും അനുബന്ധ ഭൗതിക അളവുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

നിരവധി തരം ഉണ്ട്ലേസർ ഉറവിടംഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: കോഹെറന്റ്ലേസർ സ്രോതസ്സുകൾപൊരുത്തമില്ലാത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ, പൊരുത്തമില്ലാത്തത്പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾപ്രധാനമായും ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലൈറ്റ്, ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ കോഹെറന്റ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ സോളിഡ് ലേസറുകൾ, ലിക്വിഡ് ലേസറുകൾ, ഗ്യാസ് ലേസറുകൾ,അർദ്ധചാലക ലേസർഒപ്പംഫൈബർ ലേസർ. താഴെ പറയുന്നവ പ്രധാനമായുംലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു: നാരോ ലൈൻ വീതി സിംഗിൾ-ഫ്രീക്വൻസി ലേസർ, സിംഗിൾ-വേവ്ലെങ്ത് സ്വീപ്പ് ഫ്രീക്വൻസി ലേസർ, വൈറ്റ് ലേസർ.

1.1 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വീതിക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തെ ലേസർ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാനാവില്ല, കാരണം അളക്കുന്ന സിഗ്നൽ കാരിയർ ലൈറ്റ് വേവ്, ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ തന്നെ പ്രകടനം, പവർ സ്റ്റെബിലിറ്റി, ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, ഫേസ് നോയ്‌സ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലെ മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ദീർഘദൂര അൾട്രാ-ഹൈ റെസല്യൂഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വികാസത്തോടെ, ലേസർ മിനിയേച്ചറൈസേഷന്റെ ലൈൻവിഡ്ത്ത് പ്രകടനത്തിനായി അക്കാദമിയയും വ്യവസായവും കൂടുതൽ കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ടുവച്ചിട്ടുണ്ട്, പ്രധാനമായും: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്ൻ റിഫ്ലക്ഷൻ (OFDR) സാങ്കേതികവിദ്യ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്നിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളുടെ ബാക്ക്‌റേലീ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന സിഗ്നലുകളെ വിശകലനം ചെയ്യാൻ കോഹെറന്റ് ഡിറ്റക്ഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു, വിശാലമായ കവറേജോടെ (ആയിരക്കണക്കിന് മീറ്റർ). ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ (മില്ലിമീറ്റർ-ലെവൽ റെസല്യൂഷൻ), ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി (-100 dBm വരെ) എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ അളക്കലിലും സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിന് ട്യൂണബിൾ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് OFDR സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാതൽ, അതിനാൽ ലേസർ സ്രോതസ്സിന്റെ പ്രകടനം OFDR കണ്ടെത്തൽ ശ്രേണി, സംവേദനക്ഷമത, റെസല്യൂഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. പ്രതിഫലന പോയിന്റ് ദൂരം കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ, ബീറ്റ് സിഗ്നലിന്റെ തീവ്രത τ/τc എന്ന ഗുണകം ഉപയോഗിച്ച് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും. സ്പെക്ട്രൽ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ഗൗസിയൻ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്, ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസിക്ക് 90%-ൽ കൂടുതൽ ദൃശ്യപരത ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതിയും സിസ്റ്റത്തിന് കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി സെൻസിംഗ് ദൈർഘ്യവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം Lmax~0.04vg/f ആണ്, അതായത് 80 കിലോമീറ്റർ നീളമുള്ള ഒരു ഫൈബറിന്, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതി 100 Hz-ൽ താഴെയാണ്. കൂടാതെ, മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വികസനവും പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതിക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഹൈഡ്രോഫോൺ സിസ്റ്റത്തിൽ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതി സിസ്റ്റം ശബ്ദത്തെ നിർണ്ണയിക്കുകയും സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളക്കാവുന്ന സിഗ്നലിനെ നിർണ്ണയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബ്രില്ലൂയിൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ടൈം ഡൊമെയ്ൻ റിഫ്ലക്ടറിൽ (BOTDR), താപനിലയുടെയും സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും അളക്കൽ റെസല്യൂഷൻ പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതിയാണ്. ഒരു റെസൊണേറ്റർ ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഗൈറോയിൽ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ രേഖാ വീതി കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ കോഹറൻസ് നീളം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി റെസൊണേറ്ററിന്റെ സൂക്ഷ്മതയും അനുരണന ആഴവും മെച്ചപ്പെടുത്താനും, റെസൊണേറ്ററിന്റെ രേഖാ വീതി കുറയ്ക്കാനും, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഗൈറോയുടെ അളവെടുപ്പ് കൃത്യത ഉറപ്പാക്കാനും കഴിയും.

1.2 സ്വീപ്പ് ലേസർ സ്രോതസ്സുകൾക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ

സിംഗിൾ വേവ്ലെന്ത് സ്വീപ്പ് ലേസറിന് ഫ്ലെക്സിബിൾ വേവ്ലെന്ത് ട്യൂണിംഗ് പ്രകടനമുണ്ട്, ഒന്നിലധികം ഔട്ട്പുട്ട് ഫിക്സഡ് വേവ്ലെന്ത് ലേസറുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, സിസ്റ്റം നിർമ്മാണത്തിന്റെ ചെലവ് കുറയ്ക്കും, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഭാഗമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ട്രേസ് ഗ്യാസ് ഫൈബർ സെൻസിംഗിൽ, വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വാതകങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത വാതക ആഗിരണം കൊടുമുടികളുണ്ട്. അളക്കൽ വാതകം മതിയായിരിക്കുമ്പോൾ പ്രകാശ ആഗിരണം കാര്യക്ഷമത ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് സംവേദനക്ഷമത കൈവരിക്കുന്നതിനും, ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം വാതക തന്മാത്രയുടെ ആഗിരണം കൊടുമുടിയുമായി വിന്യസിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. കണ്ടെത്താനാകുന്ന വാതകത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം അടിസ്ഥാനപരമായി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സെൻസിംഗ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യമാണ്. അതിനാൽ, സ്ഥിരതയുള്ള ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ട്യൂണിംഗ് പ്രകടനമുള്ള ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസറുകൾക്ക് അത്തരം സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് വഴക്കമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്ൻ പ്രതിഫലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ചില വിതരണം ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള കോഹറന്റ് കണ്ടെത്തലും ഡീമോഡുലേഷനും നേടുന്നതിന് ലേസർ വേഗത്തിൽ ഇടയ്ക്കിടെ സ്വീപ്പ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ ലേസർ ഉറവിടത്തിന്റെ മോഡുലേഷൻ നിരക്കിന് താരതമ്യേന ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ലേസറിന്റെ സ്വീപ്പ് വേഗത സാധാരണയായി 10 pm/μs എത്തേണ്ടതുണ്ട്. കൂടാതെ, തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണബിൾ നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ liDAR, ലേസർ റിമോട്ട് സെൻസിംഗ്, ഹൈ-റെസല്യൂഷൻ സ്പെക്ട്രൽ വിശകലനം, മറ്റ് സെൻസിംഗ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാം. ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ സിംഗിൾ-വേവ്ലെങ്ത് ലേസറുകളുടെ ട്യൂണിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ട്യൂണിംഗ് കൃത്യത, ട്യൂണിംഗ് വേഗത എന്നിവയുടെ ഉയർന്ന പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ട്യൂണബിൾ നാരോ-വിഡ്ത്ത് ഫൈബർ ലേസറുകൾ പഠിക്കുന്നതിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ലക്ഷ്യം അൾട്രാ-നാരോ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, അൾട്രാ-ലോ ഫേസ് നോയ്‌സ്, അൾട്രാ-സ്റ്റേബിൾ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫ്രീക്വൻസി, പവർ എന്നിവ പിന്തുടരുന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വലിയ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയിൽ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ട്യൂണിംഗ് നേടുക എന്നതാണ്.

1.3 വെളുത്ത ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനുള്ള ആവശ്യം

ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ, സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ലേസർ വളരെ പ്രധാനമാണ്. വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ലേസറിന്റെ സ്പെക്ട്രം കവറേജ് വിശാലമാകുമ്പോൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ അതിന്റെ പ്രയോഗം കൂടുതൽ വിപുലമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സെൻസർ നെറ്റ്‌വർക്ക് നിർമ്മിക്കാൻ ഫൈബർ ബ്രാഗ് ഗ്രേറ്റിംഗ് (FBG) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഡീമോഡുലേഷനായി സ്പെക്ട്രൽ വിശകലനം അല്ലെങ്കിൽ ട്യൂണബിൾ ഫിൽട്ടർ മാച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിക്കാം. നെറ്റ്‌വർക്കിലെ ഓരോ FBG റെസൊണന്റ് തരംഗദൈർഘ്യവും നേരിട്ട് പരിശോധിക്കാൻ ആദ്യത്തേത് ഒരു സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ചു. സെൻസിംഗിലെ FBG ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാനും രണ്ടാമത്തേത് ഒരു റഫറൻസ് ഫിൽട്ടർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവ രണ്ടിനും FBG-യുടെ ടെസ്റ്റ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഒരു ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സ് ആവശ്യമാണ്. ഓരോ FBG ആക്‌സസ് നെറ്റ്‌വർക്കിനും ഒരു നിശ്ചിത ഇൻസേർഷൻ നഷ്ടം ഉണ്ടായിരിക്കുകയും 0.1 nm-ൽ കൂടുതൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉള്ളതിനാൽ, ഒന്നിലധികം FBG-കളുടെ ഒരേസമയം ഡീമോഡുലേഷന് ഉയർന്ന പവറും ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ഉള്ള ഒരു ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സ് ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ലോങ്ങ് പീരിയഡ് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗ് (LPFG) സെൻസിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഒരു സിംഗിൾ ലോസ് പീക്കിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 10 nm ക്രമത്തിലായതിനാൽ, അതിന്റെ റെസൊണന്റ് പീക്ക് സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ കൃത്യമായി ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന് മതിയായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും താരതമ്യേന ഫ്ലാറ്റ് സ്പെക്ട്രവുമുള്ള ഒരു ബ്രോഡ് സ്പെക്ട്രം പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ആവശ്യമാണ്. പ്രത്യേകിച്ചും, അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച അക്കോസ്റ്റിക് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗ് (AIFG) ഇലക്ട്രിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് വഴി 1000 nm വരെ റെസൊണന്റ് തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണി കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, അത്തരമൊരു അൾട്രാ-വൈഡ് ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണിയുള്ള ഡൈനാമിക് ഗ്രേറ്റിംഗ് പരിശോധന ഒരു വൈഡ്-സ്പെക്ട്രം പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ശ്രേണിക്ക് വലിയ വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നു. അതുപോലെ, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ടിൽറ്റഡ് ബ്രാഗ് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗും ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. മൾട്ടി-പീക്ക് ലോസ് സ്പെക്ട്രം സവിശേഷതകൾ കാരണം, തരംഗദൈർഘ്യ വിതരണ ശ്രേണി സാധാരണയായി 40 nm വരെ എത്താം. ഒന്നിലധികം ട്രാൻസ്മിഷൻ കൊടുമുടികൾക്കിടയിലുള്ള ആപേക്ഷിക ചലനത്തെ താരതമ്യം ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ സെൻസിംഗ് സംവിധാനം, അതിനാൽ അതിന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ സ്പെക്ട്രം പൂർണ്ണമായും അളക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. വൈഡ് സ്പെക്ട്രം പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ശക്തിയും കൂടുതലായിരിക്കണം.

2. സ്വദേശത്തും വിദേശത്തും ഗവേഷണ നില

2.1 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്

2.1.1 നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് സെമികണ്ടക്ടർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലേസർ

2006-ൽ, ക്ലീഷെ തുടങ്ങിയവർ അർദ്ധചാലകത്തിന്റെ MHz സ്കെയിൽ കുറച്ചു.DFB ലേസർ(വിതരണം ചെയ്ത ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലേസർ) ഇലക്ട്രിക്കൽ ഫീഡ്‌ബാക്ക് രീതി ഉപയോഗിച്ച് kHz സ്കെയിലിലേക്ക്; 2011-ൽ, കെസ്ലർ തുടങ്ങിയവർ 40 MHz ന്റെ അൾട്രാ-നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് നേടുന്നതിന് കുറഞ്ഞ താപനിലയും ഉയർന്ന സ്ഥിരതയുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ കാവിറ്റിയും സജീവ ഫീഡ്‌ബാക്ക് നിയന്ത്രണവും സംയോജിപ്പിച്ച് ഉപയോഗിച്ചു; 2013-ൽ, ബാഹ്യ ഫാബ്രി-പെറോട്ട് (FP) ഫീഡ്‌ബാക്ക് ക്രമീകരണ രീതി ഉപയോഗിച്ച് പെങ് തുടങ്ങിയവർ 15 kHz ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് നേടി. പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇലക്ട്രിക്കൽ ഫീഡ്‌ബാക്ക് രീതി പ്രധാനമായും പോണ്ട്-ഡ്രെവർ-ഹാൾ ഫ്രീക്വൻസി സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ഉപയോഗിച്ചു. 2010-ൽ, ബെർണാർഡി തുടങ്ങിയവർ ഏകദേശം 1.7 kHz ലൈൻ വീതിയുള്ള ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന് ഒരു സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് അടിവസ്ത്രത്തിൽ 1 സെന്റിമീറ്റർ എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത അലുമിന FBG ഉൽ‌പാദിപ്പിച്ചു. അതേ വർഷം, ലിയാങ് തുടങ്ങിയവർ. ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ലൈൻ-വിഡ്ത്ത് കംപ്രഷനായി ഒരു ഹൈ-ക്യു എക്കോ വാൾ റെസൊണേറ്റർ രൂപപ്പെടുത്തിയ ബാക്ക്‌വേർഡ് റെയ്‌ലീ സ്‌കാറ്ററിംഗിന്റെ സെൽഫ്-ഇഞ്ചക്ഷൻ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ഉപയോഗിച്ചു, ഒടുവിൽ 160 ഹെർട്‌സിന്റെ ഒരു നാരോ ലൈൻ-വിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് നേടി.

ചിത്രം 1 (എ) ബാഹ്യ വിസ്പറിംഗ് ഗാലറി മോഡ് റെസൊണേറ്ററിന്റെ സെൽഫ്-ഇഞ്ചക്ഷൻ റെയ്‌ലീ സ്‌കാറ്ററിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കംപ്രഷന്റെ ഡയഗ്രം;
(b) 8 MHz ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഫ്രീ റണ്ണിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം;
(സി) ലൈൻവിഡ്ത്ത് 160 ഹെർട്സിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്ത ലേസറിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം
2.1.2 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഫൈബർ ലേസർ

ലീനിയർ കാവിറ്റി ഫൈബർ ലേസറുകൾക്ക്, റെസൊണേറ്ററിന്റെ നീളം കുറച്ചും രേഖാംശ മോഡ് ഇടവേള വർദ്ധിപ്പിച്ചുമാണ് സിംഗിൾ ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ മോഡിന്റെ നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കുന്നത്. 2004-ൽ, സ്പീഗൽബർഗ് തുടങ്ങിയവർ DBR ഷോർട്ട് കാവിറ്റി രീതി ഉപയോഗിച്ച് 2 kHz ലൈൻവിഡ്ത്തുള്ള ഒരു സിംഗിൾ ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ മോഡ് നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് നേടി. 2007-ൽ, ബൈ-ജി കോ-ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഫൈബറിൽ FBG എഴുതാൻ ഷെൻ തുടങ്ങിയവർ 2 സെ.മീ. കനത്ത എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ചു, ഒരു കോം‌പാക്റ്റ് ലീനിയർ കാവിറ്റി രൂപപ്പെടുത്തി, അതിന്റെ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലൈൻ വീതി 1 kHz-ൽ താഴെയാക്കി. 2010-ൽ, യാങ് തുടങ്ങിയവർ 2 cm ഉയർന്ന ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഷോർട്ട് ലീനിയർ കാവിറ്റിയും നാരോബാൻഡ് FBG ഫിൽട്ടറും സംയോജിപ്പിച്ച് 2 kHz-ൽ താഴെയുള്ള ലൈൻ വീതിയുള്ള ഒരു സിംഗിൾ ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ മോഡ് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ടും ഉപയോഗിച്ചു. 2014-ൽ, ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വീതിയുള്ള ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന്, ഒരു FBG-FP ഫിൽട്ടറുമായി സംയോജിപ്പിച്ച ഒരു ഷോർട്ട് ലീനിയർ കാവിറ്റി (വെർച്വൽ ഫോൾഡ് റിംഗ് റെസൊണേറ്റർ) ടീം ഉപയോഗിച്ചു. 2012-ൽ, 114 മെഗാവാട്ടിൽ കൂടുതൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും, 1540.3 നാനോമീറ്റർ സെൻട്രൽ തരംഗദൈർഘ്യവും, 4.1 kHz ലൈൻ വീതിയുമുള്ള ഒരു പോളറൈസിംഗ് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന്, കായ് തുടങ്ങിയവർ 1.4 സെ.മീ ഷോർട്ട് കാവിറ്റി ഘടന ഉപയോഗിച്ചു. 2013-ൽ, 10 മെഗാവാട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറുള്ള സിംഗിൾ-ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ മോഡ്, ലോ-ഫേസ് നോയ്‌സ് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന്, മെങ് തുടങ്ങിയവർ ഒരു ഫുൾ-ബയസ് പ്രിസർവിംഗ് ഉപകരണത്തിന്റെ ഒരു ഷോർട്ട് റിംഗ് കാവിറ്റിയുള്ള എർബിയം-ഡോപ്പ്ഡ് ഫൈബറിന്റെ ബ്രില്ലൂയിൻ സ്‌കാറ്ററിംഗ് ഉപയോഗിച്ചു. 2015-ൽ, കുറഞ്ഞ ത്രെഷോൾഡും ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ടും ലഭിക്കുന്നതിന്, ബ്രില്ലൂയിൻ സ്‌കാറ്ററിംഗ് ഗെയിൻ മീഡിയമായി 45 സെ.മീ എർബിയം-ഡോപ്പ്ഡ് ഫൈബർ അടങ്ങിയ ഒരു റിംഗ് കാവിറ്റി ടീം ഉപയോഗിച്ചു.

ചിത്രം 2 (എ) എസ്‌എൽ‌സി ഫൈബർ ലേസറിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡ്രോയിംഗ്;
(ബി) 97.6 കി.മീ ഫൈബർ കാലതാമസം ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന ഹെറ്ററോഡൈൻ സിഗ്നലിന്റെ ലൈൻഷേപ്പ്