ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള ലേസർ സോഴ്‌സ് സാങ്കേതികവിദ്യ രണ്ടാം ഭാഗം

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള ലേസർ സോഴ്‌സ് സാങ്കേതികവിദ്യ രണ്ടാം ഭാഗം

2.2 ഒറ്റ തരംഗദൈർഘ്യ സ്വീപ്പ്ലേസർ ഉറവിടം

ലേസർ സിംഗിൾ വേവ്‌ലെങ്ത് സ്വീപ്പിന്റെ യാഥാർത്ഥ്യം പ്രധാനമായും ഉപകരണത്തിന്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുക എന്നതാണ്.ലേസർഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗദൈർഘ്യം ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിനായി, കാവിറ്റിയിലെ ഓസിലേറ്റിംഗ് ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ മോഡിന്റെ നിയന്ത്രണവും തിരഞ്ഞെടുപ്പും നേടുന്നതിനായി, കാവിറ്റി (സാധാരണയായി ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിന്റെ മധ്യ തരംഗദൈർഘ്യം). ഈ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ, ട്യൂണബിൾ ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ സാക്ഷാത്കാരം പ്രധാനമായും നേടിയെടുത്തത് ലേസറിന്റെ ഒരു പ്രതിഫലന അവസാന മുഖം ഒരു പ്രതിഫലന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചുകൊണ്ടും, ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് സ്വമേധയാ തിരിക്കുകയും ട്യൂൺ ചെയ്യുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് ലേസർ കാവിറ്റി മോഡ് തിരഞ്ഞെടുത്തുകൊണ്ടുമാണ്. 2011-ൽ, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉപയോഗിച്ച് സിംഗിൾ-വേവ്ലെങ്ത് ട്യൂണബിൾ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് നേടുന്നതിന് സു തുടങ്ങിയവർ ട്യൂണബിൾ ഫിൽട്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു. 2016-ൽ, റെയ്‌ലീ ലൈൻവിഡ്ത്ത് കംപ്രഷൻ സംവിധാനം ഡ്യുവൽ-വേവ്ലെങ്ത് കംപ്രഷനിൽ പ്രയോഗിച്ചു, അതായത്, ഡ്യുവൽ-വേവ്ലെങ്ത് ലേസർ ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിന് FBG-യിൽ സമ്മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ചു, അതേ സമയം ഔട്ട്‌പുട്ട് ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്ത് നിരീക്ഷിക്കുകയും 3 nm തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണി നേടുകയും ചെയ്തു. ഏകദേശം 700 Hz ലൈൻ വീതിയുള്ള ഡ്യുവൽ-വേവ്ലെങ്ത് സ്റ്റേബിൾ ഔട്ട്‌പുട്ട്. 2017-ൽ, സു തുടങ്ങിയവർ. ഗ്രാഫീനും മൈക്രോ-നാനോ ഫൈബർ ബ്രാഗ് ഗ്രേറ്റിംഗും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്യൂണബിൾ ഫിൽട്ടർ നിർമ്മിച്ചു, ബ്രില്ലൂയിൻ ലേസർ നാരോവിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, 1550 nm ന് സമീപമുള്ള ഗ്രാഫീന്റെ ഫോട്ടോതെർമൽ ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് 750 Hz വരെ കുറഞ്ഞ ലേസർ ലൈൻവിഡ്ത്തും 3.67 nm തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയിൽ 700 MHz/ms ന്റെ ഫോട്ടോകൺട്രോൾഡ് വേഗതയേറിയതും കൃത്യവുമായ സ്കാനിംഗും നേടി. ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. മുകളിലുള്ള തരംഗദൈർഘ്യ നിയന്ത്രണ രീതി അടിസ്ഥാനപരമായി ലേസർ അറയിലെ ഉപകരണത്തിന്റെ പാസ്‌ബാൻഡ് സെന്റർ തരംഗദൈർഘ്യം നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ മാറ്റുന്നതിലൂടെ ലേസർ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുപ്പ് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 5 (എ) ഒപ്റ്റിക്കൽ-നിയന്ത്രിത തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം-ട്യൂണബിൾ ഫൈബർ ലേസർഅളക്കൽ സംവിധാനവും;

(ബി) നിയന്ത്രണ പമ്പിന്റെ മെച്ചപ്പെടുത്തലോടെ ഔട്ട്പുട്ട് 2 ലെ ഔട്ട്പുട്ട് സ്പെക്ട്ര

2.3 വെളുത്ത ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്

വെളുത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ വികസനം ഹാലൊജൻ ടങ്ങ്സ്റ്റൺ ലാമ്പ്, ഡ്യൂട്ടോറിയം ലാമ്പ്,അർദ്ധചാലക ലേസർസൂപ്പർകണ്ടിന്യം പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്. പ്രത്യേകിച്ച്, സൂപ്പർ ട്രാൻസിയന്റ് പവർ ഉള്ള ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് അല്ലെങ്കിൽ പിക്കോസെക്കൻഡ് പൾസുകളുടെ ആവേശത്തിൽ, സൂപ്പർകണ്ടിന്യം പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്, വേവ്ഗൈഡിൽ വിവിധ ഓർഡറുകളുടെ നോൺലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കൂടാതെ സ്പെക്ട്രം വളരെയധികം വിശാലമാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ദൃശ്യപ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് സമീപ ഇൻഫ്രാറെഡ് വരെ ബാൻഡിനെ മൂടാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ശക്തമായ കോഹറൻസും ഉണ്ട്. കൂടാതെ, പ്രത്യേക ഫൈബറിന്റെ ഡിസ്പർഷനും നോൺലീനിയറിറ്റിയും ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, അതിന്റെ സ്പെക്ട്രം മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡിലേക്ക് പോലും വ്യാപിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഒപ്റ്റിക്കൽ കോഹറൻസ് ടോമോഗ്രഫി, ഗ്യാസ് ഡിറ്റക്ഷൻ, ബയോളജിക്കൽ ഇമേജിംഗ് തുടങ്ങിയ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള ലേസർ സ്രോതസ്സ് വളരെയധികം പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെയും നോൺലീനിയർ മീഡിയത്തിന്റെയും പരിമിതി കാരണം, ദൃശ്യ ശ്രേണിയിൽ സൂപ്പർകണ്ടിന്യം സ്പെക്ട്രം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ പമ്പിംഗ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ആദ്യകാല സൂപ്പർകണ്ടിന്യം സ്പെക്ട്രം പ്രധാനമായും നിർമ്മിച്ചത്. അതിനുശേഷം, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ക്രമേണ അതിന്റെ വലിയ നോൺലീനിയർ ഗുണകവും ചെറിയ ട്രാൻസ്മിഷൻ മോഡ് ഫീൽഡും കാരണം വൈഡ്ബാൻഡ് സൂപ്പർകണ്ടിന്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാധ്യമമായി മാറി. പ്രധാന നോൺ-ലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകളിൽ ഫോർ-വേവ് മിക്സിംഗ്, മോഡുലേഷൻ അസ്ഥിരത, സെൽഫ്-ഫേസ് മോഡുലേഷൻ, ക്രോസ്-ഫേസ് മോഡുലേഷൻ, സോളിറ്റൺ സ്പ്ലിറ്റിംഗ്, രാമൻ സ്കാറ്ററിംഗ്, സോളിറ്റൺ സെൽഫ്-ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ ഇഫക്റ്റിന്റെയും അനുപാതം എക്‌സൈറ്റേഷൻ പൾസിന്റെ പൾസ് വീതിയും ഫൈബറിന്റെ ഡിസ്‌പർഷനും അനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്തമാണ്. പൊതുവേ, ഇപ്പോൾ സൂപ്പർകണ്ടിന്യം പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പ്രധാനമായും ലേസർ പവർ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണി വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുമാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ കോഹറൻസ് നിയന്ത്രണത്തിൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുക.

3 സംഗ്രഹം

നാരോ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ലേസർ, സിംഗിൾ ഫ്രീക്വൻസി ട്യൂണബിൾ ലേസർ, ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് വൈറ്റ് ലേസർ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഫൈബർ സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലേസർ സ്രോതസ്സുകളെ ഈ പ്രബന്ധം സംഗ്രഹിക്കുകയും അവലോകനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫൈബർ സെൻസിംഗ് മേഖലയിലെ ഈ ലേസറുകളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകളും വികസന നിലയും വിശദമായി പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. അവയുടെ ആവശ്യകതകളും വികസന നിലയും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള അനുയോജ്യമായ ലേസർ സ്രോതസ്സിന് ഏത് ബാൻഡിലും ഏത് സമയത്തും അൾട്രാ-നാരോ, അൾട്രാ-സ്റ്റേബിൾ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് നേടാൻ കഴിയുമെന്ന് നിഗമനത്തിലെത്തുന്നു. അതിനാൽ, വൈഡ് ഗെയിൻ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉള്ള നാരോ ലൈൻ വിഡ്ത്ത് ലേസർ, ട്യൂണബിൾ നാരോ ലൈൻ വിഡ്ത്ത് ലേസർ, വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ലേസർ എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഞങ്ങൾ ആരംഭിക്കുന്നു, കൂടാതെ അവയുടെ വികസനം വിശകലനം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഫൈബർ സെൻസിംഗിനുള്ള അനുയോജ്യമായ ലേസർ ഉറവിടം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗം കണ്ടെത്തുന്നു.