ઓપ્ટિકલ ફાઈબર સેન્સિંગ ભાગ બે માટે લેસર સ્ત્રોત ટેકનોલોજી

ઓપ્ટિકલ ફાઈબર સેન્સિંગ ભાગ બે માટે લેસર સ્ત્રોત ટેકનોલોજી

2.2 સિંગલ વેવલેન્થ સ્વીપલેસર સ્ત્રોત

લેસર સિંગલ વેવલેન્થ સ્વીપની અનુભૂતિ એ ઉપકરણના ભૌતિક ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરવા માટે જરૂરી છે.લેસરપોલાણ (સામાન્ય રીતે ઓપરેટિંગ બેન્ડવિડ્થની કેન્દ્ર તરંગલંબાઇ), જેથી પોલાણમાં ઓસીલેટીંગ લોન્ગીટુડીનલ મોડનું નિયંત્રણ અને પસંદગી હાંસલ કરી શકાય, જેથી આઉટપુટ તરંગલંબાઇને ટ્યુન કરવાનો હેતુ હાંસલ કરી શકાય. આ સિદ્ધાંતના આધારે, 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, ટ્યુનેબલ ફાઇબર લેસરોની અનુભૂતિ મુખ્યત્વે લેસરના પ્રતિબિંબીત અંતિમ ચહેરાને પ્રતિબિંબીત વિવર્તન ગ્રેટિંગ સાથે બદલીને અને વિવર્તન ગ્રેટિંગને મેન્યુઅલી ફેરવીને અને ટ્યુનિંગ દ્વારા લેસર કેવિટી મોડને પસંદ કરીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી. 2011 માં, ઝુ એટ અલ. સાંકડી લાઇનવિડ્થ સાથે સિંગલ-વેવલન્થ ટ્યુનેબલ લેસર આઉટપુટ પ્રાપ્ત કરવા માટે ટ્યુનેબલ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કર્યો. 2016 માં, રેલે લાઇનવિડ્થ કમ્પ્રેશન મિકેનિઝમ દ્વિ-તરંગલંબાઇ સંકોચન પર લાગુ કરવામાં આવી હતી, એટલે કે, દ્વિ-તરંગલંબાઇ લેસર ટ્યુનિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે FBG પર તણાવ લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો, અને આઉટપુટ લેસર લાઇનવિડ્થનું તે જ સમયે નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, 3 ની તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ શ્રેણી પ્રાપ્ત કરી હતી. nm આશરે 700 હર્ટ્ઝની લાઇન પહોળાઈ સાથે ડ્યુઅલ-તરંગલંબાઇ સ્થિર આઉટપુટ. 2017 માં, ઝુ એટ અલ. ઓલ-ઓપ્ટિકલ ટ્યુનેબલ ફિલ્ટર બનાવવા માટે ગ્રાફીન અને માઇક્રો-નેનો ફાઇબર બ્રેગ ગ્રેટિંગનો ઉપયોગ કર્યો, અને બ્રિલોઇન લેસર નેરોઇંગ ટેક્નોલોજી સાથે જોડીને, 750 હર્ટ્ઝ જેટલી ઓછી લેસર લાઇનવિડ્થ હાંસલ કરવા માટે 1550 એનએમની નજીકના ગ્રાફીનની ફોટોથર્મલ અસરનો ઉપયોગ કર્યો અને ફોટોકંટ્રોલ્ડ ફાસ્ટ અને 3.67 nm ની તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં 700 MHz/ms નું ચોક્કસ સ્કેનિંગ. આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ઉપરોક્ત તરંગલંબાઇ નિયંત્રણ પદ્ધતિ મૂળભૂત રીતે લેસર પોલાણમાં ઉપકરણની પાસબેન્ડ કેન્દ્ર તરંગલંબાઇને પ્રત્યક્ષ અથવા પરોક્ષ રીતે બદલીને લેસર મોડ પસંદગીને સાકાર કરે છે.

ફિગ. 5 (a) ઓપ્ટિકલ-નિયંત્રિત તરંગલંબાઇનું પ્રાયોગિક સેટઅપ-ટ્યુનેબલ ફાઇબર લેસરઅને માપન સિસ્ટમ;

(b) કંટ્રોલિંગ પંપના ઉન્નતીકરણ સાથે આઉટપુટ 2 પર આઉટપુટ સ્પેક્ટ્રા

2.3 સફેદ લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોત

સફેદ પ્રકાશ સ્ત્રોતના વિકાસમાં વિવિધ તબક્કાઓનો અનુભવ થયો છે જેમ કે હેલોજન ટંગસ્ટન લેમ્પ, ડ્યુટેરિયમ લેમ્પ,સેમિકન્ડક્ટર લેસરઅને સુપરકોન્ટિન્યુમ પ્રકાશ સ્ત્રોત. ખાસ કરીને, સુપરકોન્ટિન્યુમ પ્રકાશ સ્ત્રોત, સુપર ક્ષણિક શક્તિ સાથે ફેમટોસેકન્ડ અથવા પિકોસેકન્ડ કઠોળના ઉત્તેજના હેઠળ, વેવગાઇડમાં વિવિધ ઓર્ડરોની બિનરેખીય અસરો ઉત્પન્ન કરે છે, અને સ્પેક્ટ્રમ મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તૃત થાય છે, જે દૃશ્યમાન પ્રકાશથી નજીકના ઇન્ફ્રારેડ સુધી બેન્ડને આવરી શકે છે, અને મજબૂત સુસંગતતા ધરાવે છે. વધુમાં, વિશિષ્ટ ફાઈબરના વિક્ષેપ અને બિનરેખીયતાને સમાયોજિત કરીને, તેના સ્પેક્ટ્રમને મધ્ય-ઈન્ફ્રારેડ બેન્ડ સુધી પણ વિસ્તૃત કરી શકાય છે. આ પ્રકારના લેસર સ્ત્રોત ઘણા ક્ષેત્રોમાં મોટા પ્રમાણમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા છે, જેમ કે ઓપ્ટિકલ કોહરેન્સ ટોમોગ્રાફી, ગેસ ડિટેક્શન, જૈવિક ઇમેજિંગ વગેરે. પ્રકાશ સ્ત્રોત અને બિનરેખીય માધ્યમની મર્યાદાને કારણે, પ્રારંભિક સુપરકોન્ટિનિયમ સ્પેક્ટ્રમ મુખ્યત્વે સોલિડ-સ્ટેટ લેસર પમ્પિંગ ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ દ્વારા દૃશ્યમાન શ્રેણીમાં સુપરકોન્ટિનિયમ સ્પેક્ટ્રમ ઉત્પન્ન કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું. ત્યારથી, ઓપ્ટિકલ ફાઈબર તેના વિશાળ બિનરેખીય ગુણાંક અને નાના ટ્રાન્સમિશન મોડ ફીલ્ડને કારણે ધીમે ધીમે વાઈડબેન્ડ સુપરકોન્ટિનિયમ જનરેટ કરવા માટે એક ઉત્તમ માધ્યમ બની ગયું છે. મુખ્ય બિન-રેખીય અસરોમાં ચાર-તરંગ મિશ્રણ, મોડ્યુલેશન અસ્થિરતા, સેલ્ફ-ફેઝ મોડ્યુલેશન, ક્રોસ-ફેઝ મોડ્યુલેશન, સોલિટોન સ્પ્લિટિંગ, રમન સ્કેટરિંગ, સોલિટોન સેલ્ફ-ફ્રિકવન્સી શિફ્ટ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે અને દરેક અસરનું પ્રમાણ પણ અલગ-અલગ હોય છે. ઉત્તેજના પલ્સની પલ્સ પહોળાઈ અને ફાઇબરનું વિક્ષેપ. સામાન્ય રીતે, હવે સુપરકોન્ટિન્યુમ પ્રકાશ સ્ત્રોત મુખ્યત્વે લેસર પાવરને સુધારવા અને વર્ણપટની શ્રેણીને વિસ્તૃત કરવા તરફ છે, અને તેના સુસંગત નિયંત્રણ પર ધ્યાન આપો.

3 સારાંશ

આ પેપર ફાઇબર સેન્સિંગ ટેક્નોલોજીને ટેકો આપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા લેસર સ્ત્રોતોનો સારાંશ અને સમીક્ષા કરે છે, જેમાં સાંકડી લાઇનવિડ્થ લેસર, સિંગલ ફ્રીક્વન્સી ટ્યુનેબલ લેસર અને બ્રોડબેન્ડ વ્હાઇટ લેસરનો સમાવેશ થાય છે. ફાઇબર સેન્સિંગના ક્ષેત્રમાં આ લેસરોની એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો અને વિકાસની સ્થિતિ વિગતવાર રજૂ કરવામાં આવી છે. તેમની જરૂરિયાતો અને વિકાસની સ્થિતિનું વિશ્લેષણ કરીને, એવું તારણ કાઢવામાં આવે છે કે ફાઇબર સેન્સિંગ માટે આદર્શ લેસર સ્ત્રોત કોઈપણ બેન્ડ અને કોઈપણ સમયે અતિ-સંકુચિત અને અતિ-સ્થિર લેસર આઉટપુટ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તેથી, અમે સાંકડી રેખા પહોળાઈ લેસર, ટ્યુનેબલ સાંકડી રેખા પહોળાઈ લેસર અને વાઈડ ગેઈન બેન્ડવિડ્થ સાથે સફેદ પ્રકાશ લેસરથી શરૂઆત કરીએ છીએ અને તેમના વિકાસનું વિશ્લેષણ કરીને ફાઈબર સેન્સિંગ માટે આદર્શ લેસર સ્ત્રોતને સમજવાની અસરકારક રીત શોધીએ છીએ.