Az ASE szélessávú fényforrás működési elve

Az erbium-adalékolt szál által generált ASE szélessávú fény amplifikált spontán emissziós fény, amelyet rövid hullámhosszú lézer pumpáló erbium-adalékolt rost generál. Amint az a következő ábra mutatja, a szivattyúzott ritkaföld ionok átmenete a felső és az alsó energiaszintek között, hogy spontán emissziós fényt generáljon, amelyet a stimulált kibocsátási folyamatban felerősítenek. Ezt a folyamatot folyamatosan megismételik, és még egy meglehetősen nagy kimeneti teljesítmény is elérhető elegendő szivattyúzási körülmények között. (ASE = erősített spontán emisszió, erősített spontán emissziós fény)

Az ASE sugárzás általában zajfényként jelenik meg a szálas lézerekben és a szálas erősítőkben. Az ASE fény általában versenyez a jel hullámhosszú lézerrel a nyereség érdekében, ami a lézerhullám-hossz hatékonyságának csökkenését, a lézer jel-zaj arány csökkenését és a polarizáció mértékének csökkenését eredményezi. Ezért remélhetőleg az ASE fényt minimalizálják a szálas lézerekben és a szálas erősítőkben. A szálas lézerek és erősítők tervezésekor az ASE -fény energiamaradása a lehető legnagyobb mértékben csökken az optikai út szerkezetének optimalizálásával. Ugyanakkor az ASE Light, mint maga a fényforrás, vannak bizonyos jellemzők is, mint például a széles spektrális tartomány, a spektrális síkság, az alacsony koherencia, az alacsony polarizáció stb. Sőt, mivel a szálas ASE fényforrást egy üzemmódú erbium rostban generálják, majdnem veszteség nélkül egy szokásos egy üzemmódú rosttal összekapcsolható. Ezért ennek az ASE szélessávú fényforrásnak bizonyos esetekben fontos alkalmazásai is vannak, mint például a rost -giroszkópok, a szálérzékelés, az OCT képalkotás és az optikai kommunikációs csatorna teljesítménykompenzációja. A tényleges C+L sávszálas ASE szélessávú fényforrás-termékekben az erbium-adalékolt kvarc rostot általában munkaanyagként használják, és egy 980 nm-es sávos félvezető lézert használnak gerjesztő szivattyúként, hogy spontán sugárzást generáljanak a C sávban, amelyet a stimulált sugárzási folyamat amplifikál. Mivel az erbium-adalékolt rost bizonyos hosszúságú, a C-sáv sugárzási lámpáját más erbium-ionok abszorbeálják, és az átvitel során újból sugározzák, így a sugárzási hullámhossz hosszabb sávra változik. Ezeket a sugárzást újra stimulált emisszióval erősítik, és végül a C-sávot vagy az L-sávot lefedő ASE szélessávú spektrumot kapják. Különböző optikai útszerkezet -tervek révén az ASE fényforrás -termékek, amelyek különböző sávspektrumokkal, például C, L, C+L -vel rendelkeznek.

A fentiek az ER-adalékolt rost ASE sugárzási spektrumának tesztelésének optikai útja. Az izolátor egy szálas izolátor, a WDM pedig egy 980/1550 nm -es szál hullámhossz -elválasztó. A 974 Nm egy üzemmódú szivattyú LD szivattyú lézert biztosít, amely a WDM-csatlakozáson keresztül izgatja az egy üzemmódú ER-adalékolt szál egy részét. A kibocsátott hátrafelé és az előrejelző ASE -fény két izolátoron keresztül kerül kiadásra. Ugyanebben a szivattyúteljesítményben a mért hátrafelé mutató ASE spektrum (zöld vonal) és az előremenő ASE spektrum (kék vonal) az ábrán látható. Látható, hogy az erbium-adalékolt rost által közvetlenül kibocsátott ASE sugárzási spektrum nem lapos, és a különböző hullámhosszok közötti teljesítménysűrűség-különbség elérheti a 10dB-t. Az ASE spektrumok a két irányban nem pontosan azonosak. Ezért a szálas ASE szélessávú fényforrás -termékben a spektrum laposító technológiára (szűrő) van szükség a sík kimeneti spektrum eléréséhez.