Az ASE szélessávú fényforrásokat széles körben használják gyártási tesztelésben és tudományos kutatási kísérletekben. Ez a cikk megpróbálja röviden elmagyarázni a C+L sávú, erbiummal adalékolt szálas ASE szélessávú fényforrások főbb paramétereit és vizsgálati módszereit.
Működési elve Az erbiummal adalékolt szál által generált szélessávú ASE fény erősített spontán emissziós fény, amelyet az erbiummal adalékolt szál rövid hullámhosszú lézer pumpálása generál. Amint az alábbi sematikus diagramon látható, a pumpált ritkaföldfém-ionok a felső és az alsó energiaszintek között átmennek, spontán emissziós fényt generálva, amely a stimulált emisszió során felerősödik. Ez a folyamat folyamatosan ismétlődik, és megfelelő szivattyúzási feltételek mellett akár jelentős kimenő teljesítményt is elérhet.
(ASE = erősített spontán emisszió)
Az ASE sugárzás zajfényként elterjedt a szálas lézerekben és szálerősítőkben. Az ASE fény általában versenyez a jelhullámhosszú lézerrel az erősítésért, ami a lézer effektív teljesítményének csökkenését, a lézerjel-zaj arány csökkenését és a polarizáció csökkenését okozza. Ezért kívánatos az ASE-fény előfordulásának minimalizálása a szálas lézerekben és szálerősítőkben. A szálas lézerek és erősítők tervezésekor az ASE fény teljesítményarányát a lehető legnagyobb mértékben csökkentjük az optikai útstruktúra optimalizálásával. Mindazonáltal az ASE fény mint fényforrás bizonyos jellemzőkkel is rendelkezik, mint például széles spektrumtartomány, lapos spektrum, alacsony koherencia és alacsony polarizáció, amelyek nem találhatók meg a lézerfényforrásokban. Ezenkívül az egymódusú erbiumszálon belül előállított száloptikai ASE fényforrások szinte veszteség nélkül párosulhatnak a hagyományos egymódusú szálakkal. Ezért az ilyen típusú szélessávú ASE fényforrások bizonyos helyzetekben fontos alkalmazások, például száloptikai giroszkópok, száloptikai érzékelés, OCT képalkotás és teljesítménykompenzáció az optikai kommunikációs csatornákban.
A gyakorlati C+L sávos szálas ASE szélessávú fényforrástermékekben jellemzően erbiummal adalékolt szilícium-dioxid szálat használnak aktív közegként, és egy 980 nm-es félvezető lézert használnak gerjesztőszivattyúként a C sávban spontán emisszió generálására, amelyet azután stimulált emisszió révén erősítenek fel. Mivel az erbiummal adalékolt szál bizonyos hosszúságú, a C-sáv sugárzását más erbium ionok elnyelik, és újra kisugározzák, aminek következtében a sugárzás hullámhossza egy hosszabb sávra tolódik el. Ezt a sugárzást azután ismét felerősítik a stimulált emisszió révén, ami végül egy szélessávú ASE spektrumot eredményez, amely lefedi a C vagy L sávokat. Különböző optikai útstruktúrák tervezhetők különböző hullámhosszúságú ASE fényforrástermékek előállításához, mint például C, L és C+L.
A fentiek az Er-adalékolt szál ASE sugárzási spektrumának teszteléséhez szükséges optikai utat mutatják be. Az izolátor egy száloptikai szigetelő, a WDM pedig egy 980/1550 nm-es szálas hullámhosszosztásos multiplexelés (WDM). Egy 974 nm-es egymódusú pumpás LD biztosítja a pumpás lézert, amely a WDM-en keresztül egymódusú Er-adalékolt szál egy szakaszát gerjeszti. A kibocsátott hátra és előre ASE fény két különálló izolátoron keresztül történik. Azonos szivattyúteljesítmény mellett a mért visszafelé irányuló ASE spektrum (zöld vonal) és az előremenő ASE spektrum (kék vonal) látható az ábrán. Látható, hogy az Erbiummal adalékolt szál által közvetlenül kibocsátott ASE sugárzási spektrum nem lapos; a különböző hullámhosszok közötti teljesítménysűrűség-különbség elérheti a 10 dB-t is, és az ASE-spektrumok a két irányban nem teljesen azonosak. Ezért a száloptikás ASE szélessávú fényforrástermékekben spektrális lapítási technológiára (szűrőkre) van szükség a lapos kimeneti spektrum eléréséhez.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Kína száloptikai modulok, üvegszálas csatolású lézergyártók, lézerkomponensek beszállítói. Minden jog fenntartva.
