ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള ലേസർ സോഴ്സ് ടെക്നോളജി ഒന്നാം ഭാഗം

ലേസർ ഉറവിട സാങ്കേതികവിദ്യഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർഭാഗം ഒന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നു

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ടെക്നോളജി, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി എന്നിവയ്ക്കൊപ്പം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു തരം സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് ടെക്നോളജി, ഇത് ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ടെക്നോളജിയുടെ ഏറ്റവും സജീവമായ ശാഖകളിലൊന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ പ്രധാനമായും ലേസർ, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫൈബർ, സെൻസിംഗ് എലമെൻ്റ് അല്ലെങ്കിൽ മോഡുലേഷൻ ഏരിയ, ലൈറ്റ് ഡിറ്റക്ഷൻ, മറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പ്രകാശ തരംഗത്തിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ വിവരിക്കുന്ന പരാമീറ്ററുകളിൽ തീവ്രത, തരംഗദൈർഘ്യം, ഘട്ടം, ധ്രുവീകരണ നില മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷനിലെ ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങളാൽ ഈ പരാമീറ്ററുകൾ മാറിയേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, താപനില, സ്ട്രെയിൻ, മർദ്ദം, കറൻ്റ്, സ്ഥാനചലനം, വൈബ്രേഷൻ, ഭ്രമണം, വളവ്, രാസ അളവ് എന്നിവ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയെ ബാധിക്കുമ്പോൾ, ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ അതിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് ഈ പാരാമീറ്ററുകളും ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

പല തരത്തിലുണ്ട്ലേസർ ഉറവിടംഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: കോഹറൻ്റ്ലേസർ ഉറവിടങ്ങൾപൊരുത്തമില്ലാത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളും, പൊരുത്തമില്ലാത്തതുംപ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾപ്രധാനമായും ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ലൈറ്റ്, ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ യോജിച്ച പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിൽ സോളിഡ് ലേസർ, ലിക്വിഡ് ലേസർ, ഗ്യാസ് ലേസറുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.അർദ്ധചാലക ലേസർഒപ്പംഫൈബർ ലേസർ. ഇനിപ്പറയുന്നവ പ്രധാനമായും അതിനുള്ളതാണ്ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു: ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വീതി സിംഗിൾ-ഫ്രീക്വൻസി ലേസർ, സിംഗിൾ-വേവ്ലെംഗ്ത്ത് സ്വീപ്പ് ഫ്രീക്വൻസി ലേസർ, വൈറ്റ് ലേസർ.

1.1 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ആവശ്യകതകൾലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ

പവർ സ്റ്റബിലിറ്റി, ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, ഫേസ് നോയ്സ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റം ഡിറ്റക്ഷൻ ദൂരം, കണ്ടെത്തൽ എന്നിവയിലെ മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ പോലെ അളന്ന സിഗ്നൽ കാരിയർ ലൈറ്റ് വേവ്, ലേസർ ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് തന്നെ പെർഫോമൻസ് ആയതിനാൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തെ ലേസർ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാനാവില്ല. കൃത്യത, സംവേദനക്ഷമത, ശബ്ദ സവിശേഷതകൾ എന്നിവ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ദീർഘദൂര അൾട്രാ-ഹൈ റെസല്യൂഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വികസനത്തോടെ, ലേസർ മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്ത് പ്രകടനത്തിനായി അക്കാദമിയയും വ്യവസായവും കൂടുതൽ കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വച്ചിട്ടുണ്ട്, പ്രധാനമായും: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്ൻ റിഫ്ലക്ഷൻ (OFDR) സാങ്കേതികവിദ്യ കോഹറൻ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിശാലമായ കവറേജുള്ള (ആയിരക്കണക്കിന് മീറ്റർ) ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്‌നിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളുടെ ബാക്ക്‌റേലീ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന സിഗ്നലുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കണ്ടെത്തൽ സാങ്കേതികവിദ്യ. ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ (മില്ലിമീറ്റർ ലെവൽ റെസല്യൂഷൻ), ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി (-100 ഡിബിഎം വരെ) എന്നിവയുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ മെഷർമെൻ്റിലും സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിന് ട്യൂണബിൾ ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് OFDR സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാതൽ, അതിനാൽ ലേസർ ഉറവിടത്തിൻ്റെ പ്രകടനം OFDR ഡിറ്റക്ഷൻ റേഞ്ച്, സെൻസിറ്റിവിറ്റി, റെസല്യൂഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. റിഫ്‌ളക്ഷൻ പോയിൻ്റ് ദൂരം കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യത്തിന് അടുത്തായിരിക്കുമ്പോൾ, ബീറ്റ് സിഗ്നലിൻ്റെ തീവ്രത കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് τ/τc കൊണ്ട് എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യലായി അറ്റൻയൂട്ട് ചെയ്യും. സ്പെക്ട്രൽ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ഗൗസിയൻ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനായി, ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസിക്ക് 90%-ൽ കൂടുതൽ ദൃശ്യപരത ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻ വീതിയും സിസ്റ്റത്തിന് നേടാനാകുന്ന പരമാവധി സെൻസിംഗ് ദൈർഘ്യവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം Lmax~0.04vg ആണ്. /f, അതായത് 80 കി.മീ നീളമുള്ള ഒരു ഫൈബറിന്, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻ വീതി 100 Hz-ൽ താഴെയാണ്. കൂടാതെ, മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വികസനവും പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്തിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഹൈഡ്രോഫോൺ സിസ്റ്റത്തിൽ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്ത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ശബ്ദത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, കൂടാതെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളക്കാവുന്ന സിഗ്നലും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ബ്രില്ലൂയിൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ടൈം ഡൊമെയ്ൻ റിഫ്ലക്ടറിൽ (BOTDR), താപനിലയുടെയും സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെയും അളക്കൽ മിഴിവ് പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ആണ്. ഒരു റെസൊണേറ്റർ ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഗൈറോയിൽ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലൈൻ വീതി കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പ്രകാശ തരംഗത്തിൻ്റെ കോഹറൻസ് ദൈർഘ്യം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി റെസൊണേറ്ററിൻ്റെ സൂക്ഷ്മതയും അനുരണനത്തിൻ്റെ ആഴവും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അനുരണനത്തിൻ്റെ ലൈൻ വീതി കുറയ്ക്കുകയും അളവ് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഗൈറോയുടെ കൃത്യത.

1.2 സ്വീപ്പ് ലേസർ ഉറവിടങ്ങൾക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ

സിംഗിൾ വേവ് ലെംഗ്ത്ത് സ്വീപ്പ് ലേസറിന് ഫ്ലെക്സിബിൾ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് പ്രകടനമുണ്ട്, ഒന്നിലധികം ഔട്ട്പുട്ട് ഫിക്സഡ് തരംഗദൈർഘ്യ ലേസറുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, സിസ്റ്റം നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ ചിലവ് കുറയ്ക്കാം, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഭാഗമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ട്രെയ്സ് ഗ്യാസ് ഫൈബർ സെൻസിംഗിൽ, വ്യത്യസ്ത തരം വാതകങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത വാതക ആഗിരണ കൊടുമുടികളുണ്ട്. അളവ് വാതകം മതിയാകുമ്പോൾ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കാര്യക്ഷമത ഉറപ്പാക്കാനും ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് സംവേദനക്ഷമത കൈവരിക്കാനും, പ്രക്ഷേപണ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യം വാതക തന്മാത്രയുടെ ആഗിരണം കൊടുമുടിയുമായി വിന്യസിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. കണ്ടെത്താനാകുന്ന വാതക തരം പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സെൻസിംഗ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യമാണ്. അതിനാൽ, സ്ഥിരതയുള്ള ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ട്യൂണിംഗ് പ്രകടനമുള്ള ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസറുകൾക്ക് അത്തരം സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് വഴക്കമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്ൻ പ്രതിഫലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ചില ഡിസ്ട്രിബ്യൂഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ ഹൈ-പ്രിസിഷൻ കോഹറൻ്റ് ഡിറ്റക്ഷനും ഡീമോഡുലേഷനും നേടാൻ ലേസർ ഇടയ്ക്കിടെ വേഗത്തിൽ സ്വീപ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ ലേസർ ഉറവിടത്തിൻ്റെ മോഡുലേഷൻ നിരക്കിന് താരതമ്യേന ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. , കൂടാതെ ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ലേസറിൻ്റെ സ്വീപ്പ് സ്പീഡ് സാധാരണയായി 10 pm/μs വരെ എത്തേണ്ടതുണ്ട്. കൂടാതെ, തരംഗദൈർഘ്യം ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്ന ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ, liDAR, ലേസർ റിമോട്ട് സെൻസിംഗ്, ഹൈ-റെസല്യൂഷൻ സ്പെക്ട്രൽ അനാലിസിസ്, മറ്റ് സെൻസിംഗ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാനാകും. ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ ട്യൂണിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ട്യൂണിംഗ് കൃത്യത, സിംഗിൾ-വേവ്ലെംഗ്ത്ത് ലേസറുകളുടെ ട്യൂണിംഗ് വേഗത എന്നിവയുടെ ഉയർന്ന പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ട്യൂണബിൾ വീതി കുറഞ്ഞ ഫൈബർ ലേസറുകൾ പഠിക്കുന്നതിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ലക്ഷ്യം ഉയർന്ന- അൾട്രാ-നാരോ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, അൾട്രാ-ലോ ഫേസ് നോയ്‌സ്, അൾട്രാ-സ്റ്റേബിൾ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫ്രീക്വൻസി, പവർ എന്നിവ പിന്തുടരുന്നതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വലിയ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയിൽ കൃത്യമായ ട്യൂണിംഗ്.

1.3 വൈറ്റ് ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനുള്ള ആവശ്യം

ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ലേസർ വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ലേസറിൻ്റെ വിശാലമായ സ്പെക്ട്രം കവറേജ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗം കൂടുതൽ വ്യാപകമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സെൻസർ നെറ്റ്‌വർക്ക് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഫൈബർ ബ്രാഗ് ഗ്രേറ്റിംഗ് (FBG) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഡീമോഡുലേഷനായി സ്പെക്ട്രൽ വിശകലനമോ ട്യൂണബിൾ ഫിൽട്ടർ മാച്ചിംഗ് രീതിയോ ഉപയോഗിക്കാം. നെറ്റ്‌വർക്കിലെ ഓരോ FBG അനുരണന തരംഗദൈർഘ്യവും നേരിട്ട് പരിശോധിക്കാൻ ആദ്യത്തേത് ഒരു സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ചു. രണ്ടാമത്തേത് സെൻസിംഗിൽ FBG ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാനും ഒരു റഫറൻസ് ഫിൽട്ടർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവ രണ്ടിനും FBG-യുടെ ഒരു ടെസ്റ്റ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഒരു ബ്രോഡ്ബാൻഡ് ലൈറ്റ് സോഴ്സ് ആവശ്യമാണ്. ഓരോ FBG ആക്‌സസ് നെറ്റ്‌വർക്കിനും ഒരു നിശ്ചിത ഇൻസെർഷൻ നഷ്ടം ഉണ്ടായിരിക്കും, കൂടാതെ 0.1 nm-ൽ കൂടുതൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉള്ളതിനാൽ, ഒന്നിലധികം FBG-യുടെ ഒരേസമയം ഡീമോഡുലേഷന് ഉയർന്ന ശക്തിയും ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ഉള്ള ഒരു ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സ് ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, സെൻസിംഗിനായി ലോംഗ് പിരീഡ് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗ് (LPFG) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഒരൊറ്റ നഷ്ടത്തിൻ്റെ കൊടുമുടിയുടെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 10 nm എന്ന ക്രമത്തിലായതിനാൽ, അതിൻ്റെ അനുരണനത്തെ കൃത്യമായി ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന് മതിയായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും താരതമ്യേന പരന്ന സ്പെക്‌ട്രവും ഉള്ള വിശാലമായ സ്പെക്‌ട്രം പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ആവശ്യമാണ്. പീക്ക് സവിശേഷതകൾ. പ്രത്യേകിച്ചും, അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച അക്കോസ്റ്റിക് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗിന് (AIFG) ഇലക്ട്രിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് വഴി 1000 nm വരെ അനുരണന തരംഗദൈർഘ്യത്തിൻ്റെ ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണി നേടാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, അത്തരമൊരു അൾട്രാ-വൈഡ് ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണിയിലുള്ള ഡൈനാമിക് ഗ്രേറ്റിംഗ് ടെസ്റ്റിംഗ് ഒരു വൈഡ്-സ്പെക്ട്രം ലൈറ്റ് സോഴ്സിൻ്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ശ്രേണിക്ക് വലിയ വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നു. അതുപോലെ, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ചരിഞ്ഞ ബ്രാഗ് ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. മൾട്ടി-പീക്ക് ലോസ് സ്പെക്ട്രം സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാരണം, തരംഗദൈർഘ്യ വിതരണ ശ്രേണി സാധാരണയായി 40 nm വരെ എത്താം. ഒന്നിലധികം ട്രാൻസ്മിഷൻ കൊടുമുടികൾക്കിടയിലുള്ള ആപേക്ഷിക ചലനത്തെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ സെൻസിംഗ് മെക്കാനിസം, അതിനാൽ അതിൻ്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ സ്പെക്ട്രം പൂർണ്ണമായും അളക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. വൈഡ് സ്പെക്‌ട്രം പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ശക്തിയും ഉയർന്നതായിരിക്കണം.

2. സ്വദേശത്തും വിദേശത്തും ഗവേഷണ നില

2.1 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്

2.1.1 ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് അർദ്ധചാലകം വിതരണം ചെയ്ത ഫീഡ്ബാക്ക് ലേസർ

2006-ൽ, Cliche et al. അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെ MHz സ്കെയിൽ കുറച്ചുDFB ലേസർ(വിതരണം ചെയ്ത ഫീഡ്ബാക്ക് ലേസർ) ഇലക്ട്രിക്കൽ ഫീഡ്ബാക്ക് രീതി ഉപയോഗിച്ച് kHz സ്കെയിലിലേക്ക്; 2011-ൽ, കെസ്ലർ et al. 40 മെഗാഹെർട്‌സിൻ്റെ അൾട്രാ-നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന്, കുറഞ്ഞ താപനിലയും ഉയർന്ന സ്ഥിരതയുമുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ കാവിറ്റിയും സജീവമായ ഫീഡ്‌ബാക്ക് നിയന്ത്രണവും ഉപയോഗിച്ചു; 2013-ൽ, ബാഹ്യ ഫാബ്രി-പെറോട്ട് (FP) ഫീഡ്‌ബാക്ക് അഡ്ജസ്റ്റ്‌മെൻ്റ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് 15 kHz ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഒരു അർദ്ധചാലക ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് Peng et al നേടി. പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കുറയ്ക്കുന്നതിന് വൈദ്യുത ഫീഡ്ബാക്ക് രീതി പ്രധാനമായും പോണ്ട്-ഡ്രെവർ-ഹാൾ ഫ്രീക്വൻസി സ്റ്റബിലൈസേഷൻ ഫീഡ്ബാക്ക് ഉപയോഗിച്ചു. 2010-ൽ, ബെർണാർഡി et al. ഏകദേശം 1.7 kHz ലൈനിൻ്റെ വീതിയിൽ ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിനായി ഒരു സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ 1 സെ.മീ എർബിയം-ഡോപ്പഡ് അലുമിന FBG ഉത്പാദിപ്പിച്ചു. അതേ വർഷം, ലിയാങ് et al. ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അർദ്ധചാലക ലേസർ ലൈൻ-വിഡ്ത്ത് കംപ്രഷനായി ഉയർന്ന-ക്യു എക്കോ വാൾ റെസൊണേറ്റർ രൂപീകരിച്ച ബാക്ക്‌വേഡ് റെയ്‌ലീ സ്‌കാറ്ററിംഗിൻ്റെ സെൽഫ്-ഇഞ്ചക്ഷൻ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ഉപയോഗിച്ചു, ഒടുവിൽ 160 ഹെർട്‌സിൻ്റെ ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ-വിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിച്ചു.

ചിത്രം. 1 (എ) സെൽഫ്-ഇഞ്ചക്ഷൻ റെയ്ലീ സ്കാറ്ററിംഗ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അർദ്ധചാലക ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കംപ്രഷൻ്റെ ഡയഗ്രം ബാഹ്യ വിസ്പറിംഗ് ഗാലറി മോഡ് റെസൊണേറ്ററിൻ്റെ;
(ബി) 8 മെഗാഹെർട്സ് ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഫ്രീ റണ്ണിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം;
(സി) ലൈൻവിഡ്ത്ത് 160 ഹെർട്സിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്ത ലേസറിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം
2.1.2 നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഫൈബർ ലേസർ

ലീനിയർ കാവിറ്റി ഫൈബർ ലേസറുകൾക്ക്, ഒറ്റ രേഖാംശ മോഡിൻ്റെ ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് റിസോണേറ്ററിൻ്റെ നീളം കുറയ്ക്കുകയും രേഖാംശ മോഡ് ഇടവേള വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ലഭിക്കും. 2004-ൽ, സ്പീഗൽബെർഗ് et al. DBR ഷോർട്ട് കാവിറ്റി രീതി ഉപയോഗിച്ച് 2 kHz ലൈൻ വിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഒരു രേഖാംശ മോഡ് നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിച്ചു. 2007-ൽ, ഷെൻ et al. ഒരു Bi-Ge കോ-ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഫൈബറിൽ FBG എഴുതാൻ 2 സെൻ്റീമീറ്റർ കനത്തിൽ എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ചു, ഒരു കോംപാക്റ്റ് ലീനിയർ കാവിറ്റി രൂപീകരിക്കാൻ ഒരു സജീവ ഫൈബറുമായി അതിനെ സംയോജിപ്പിച്ചു, അതിൻ്റെ ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലൈനിൻ്റെ വീതി 1 kHz-ൽ താഴെയാക്കി. 2010-ൽ, യാങ് et al. 2 kHz-ൽ താഴെ ലൈനിൻ്റെ വീതിയുള്ള ഒരു രേഖാംശ മോഡ് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന് നാരോബാൻഡ് FBG ഫിൽട്ടറുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് 2cm ഹൈലി ഡോപ്ഡ് ഷോർട്ട് ലീനിയർ കാവിറ്റി ഉപയോഗിച്ചു. 2014-ൽ, ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വീതിയുള്ള ഒരു ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന്, ഒരു FBG-FP ഫിൽട്ടറുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു ചെറിയ ലീനിയർ കാവിറ്റി (വെർച്വൽ ഫോൾഡ് റിംഗ് റെസൊണേറ്റർ) ടീം ഉപയോഗിച്ചു. 2012-ൽ, Cai et al. 114 mW-ൽ കൂടുതൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ, 1540.3 nm സെൻട്രൽ തരംഗദൈർഘ്യം, 4.1 kHz ലൈൻ വീതി എന്നിവയുള്ള ഒരു ധ്രുവീകരണ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന് 1.4cm ചെറിയ അറയുടെ ഘടന ഉപയോഗിച്ചു. 2013-ൽ, മെങ് et al. 10 മെഗാവാട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ഉള്ള ഒരു സിംഗിൾ-ലോങ്റ്റിയുഡിനൽ മോഡ്, ലോ-ഫേസ് നോയ്‌സ് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന് ഫുൾ-ബയസ് പ്രിസർവിംഗ് ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ റിംഗ് കാവിറ്റി ഉള്ള എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബറിൻ്റെ ബ്രില്ലൂയിൻ സ്‌കാറ്ററിംഗ് ഉപയോഗിച്ചു. 2015-ൽ, കുറഞ്ഞ ത്രെഷോൾഡും ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ടും ലഭിക്കുന്നതിന് 45 സെൻ്റീമീറ്റർ എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ അടങ്ങിയ റിംഗ് കാവിറ്റി ടീം ബ്രില്ലൂയിൻ സ്‌കറ്ററിംഗ് ഗെയിൻ മീഡിയമായി ഉപയോഗിച്ചു.

ചിത്രം 2 (a) SLC ഫൈബർ ലേസറിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡ്രോയിംഗ്;
(ബി) 97.6 കി.മീ ഫൈബർ കാലതാമസത്തോടെ അളന്ന ഹെറ്ററോഡൈൻ സിഗ്നലിൻ്റെ രേഖാചിത്രം