ASE lairibavalgusallika tööpõhimõte

Erbium-legeeritud kiudainete abil toodetud ASE lairibavalgus amplifitseeritakse spontaanse emissioonituli, mis on loodud lühikese lainepikkusega laserpumpamisega erbiumiga legeeritud kiudainete abil. Nagu on näidatud järgmistel diagrammidel, ületatakse pumbatud haruldased ioonid ülemise ja alumise energiataseme vahel, et tekitada spontaanset heitkoguste valgust, mida amplifitseeritakse stimuleeritud emissiooniprotsessis. Seda protsessi korratakse pidevalt ja isegi üsna suure väljundvõimsuse saab saavutada piisavates pumpamistingimustes. (ASE = võimendatud spontaanne emissioon, amplifitseeritud spontaanse emissiooni tuli)

ASE kiirgus esineb tavaliselt müravalgusena kiudainetes ja kiudainetes. ASE Light konkureerib tavaliselt signaalilainepikkuse laseriga võimenduse saavutamiseks, põhjustades laserlainepikkuse efektiivse võimsuse vähenemise, lasersignaali ja müra suhte vähenemise ja polarisatsiooni astme vähenemise. Seetõttu loodetakse, et ASE Light minimeeritakse kiudainete ja kiudainete korral. Kiudlaserite ja võimendite kujundamisel väheneb ASE valguse võimsusoskust optilise tee struktuuri optimeerimisega nii palju kui võimalik. Kuid valguvalgustusel kui valgusallikatel ise on ka mõned omadused, näiteks lai spektraalvahemik, spektri tasasus, madal sidusus, madal polarisatsiooni aste jne, mida laseri valgusallikad ei oma. Veelgi enam, kuna kiudaine ASE valgusallikas genereeritakse ühe režiimiga erbiumkiust, saab seda ühendada tavalise ühe režiimiga kiudainega peaaegu kadumatult. Seetõttu on sellel ASE lairibavalgusallikatel mõnel juhul ka olulised rakendused, näiteks kiudainete güroskoobid, kiudained, OCT kuvamine ja optilise kommunikatsioonikanali toitekompensatsioon. Tegelikes C+L ribakiudude lairibavalgust lähteallikates kasutatakse tavaliselt töömaterjalina erbiumiga legeeritud kvartskiudu ja 980nm riba pooljuhtide laser kasutatakse ergastuspumbana C-riba spontaanse kiirguse tekitamiseks, mida amplifitseeritakse stimuleeritud kiirgusprotsessi abil. Kuna erbiumiga legeeritud kiudained on teatud pikkus, neelavad C-riba kiirgustuli muud erbiumiioonid ja radatakse ülekande ajal uuesti, nii et kiirguslainepikkus nihutatakse pikema ribaga. Need kiirgused võimendatakse uuesti stimuleeritud emissiooni abil ja lõpuks saadakse C-riba või L-riba katv ASE lairiba spekter. Erinevate optiliste teekonstruktsioonide konstruktsioonide kaudu on võimalik saada erinevate ribaspektritega ASE valgusallika tooteid, näiteks C, L, C+L.

Ülaltoodu on optiline tee ER-legeeritud kiu ASE kiirgusspektri testimiseks. Isolaator on kiudaine isolaator ja WDM on 980/1550Nm kiudlainepikkuse jagaja. 974nm üherežiimiline pumba LD annab pumba laseri, mis erutab WDM-ühenduse kaudu ühe režiimiga ER-legeeritud kiudaine sektsiooni. Emiteeritud tagurpidi ASE -valgust ja ettepoole suunatud valgust väljastatakse vastavalt kahe isolaatori kaudu. Sama pumba võimsuse all on joonisel näidatud mõõdetud tagurpidi ASE spekter (roheline joon) ja ettepoole ASE spekter (sinine joon). On näha, et erbiumiga legeeritud kiudainete poolt otse eralduv ASE kiirgusspekter ei ole tasane ja võimsuse tiheduse erinevus erinevate lainepikkuste vahel võib ulatuda rohkem kui 10 dB. ASE -spektrid kahes suunas pole täpselt samad. Seetõttu on lairibavalguse lähteallikate kiudainetes spektri tasandamise tehnoloogia (filter) vajalik lameda väljundspektri saavutamiseks.