ASE lairiba valgusallikaid kasutatakse laialdaselt tootmiskatsetes ja teadusuuringutes. See artikkel püüab lühidalt selgitada C+L riba erbiumiga legeeritud fiiber-ASE lairibavalgusallikate peamisi parameetreid ja testimismeetodeid.
Tööpõhimõte Erbiumiga legeeritud kiudude tekitatud ASE lairibavalgus on võimendatud spontaanne kiirgusvalgus, mis on genereeritud erbiumiga legeeritud kiudude pumpamisel lühikese lainepikkusega laseriga. Nagu on näidatud alloleval skemaatilisel diagrammil, liiguvad pumbatud haruldaste muldmetallide ioonid ülemise ja madalama energiataseme vahel, tekitades spontaanset emissioonivalgust, mis võimendub stimuleeritud emissiooni ajal. See protsess kordub pidevalt ja piisavate pumpamistingimuste korral võib see saavutada isegi märkimisväärselt suure väljundvõimsuse.
(ASE = võimendatud spontaanne emissioon)
ASE-kiirgus on levinud müravalgusena kiudlaserites ja kiudvõimendites. ASE-valgus konkureerib tavaliselt signaali lainepikkusega laseriga võimenduse pärast, põhjustades laseri efektiivse võimsuse vähenemise, laseri signaali-müra suhte vähenemise ja polarisatsiooni vähenemise. Seetõttu on soovitav minimeerida ASE valguse esinemist kiudlaserites ja kiudvõimendites. Kiudlaserite ja võimendite projekteerimisel vähendatakse optilise tee struktuuri optimeerimise kaudu ASE valguse võimsuse osakaalu nii palju kui võimalik. Kuid ASE-valgusel kui valgusallikal on ka teatud omadused, nagu lai spektrivahemik, lame spekter, madal koherentsus ja madal polarisatsioon, mida laservalgusallikates ei leidu. Lisaks saab ühemoodilise erbiumkiu sees genereeritud fiiberoptilisi ASE-valgusallikaid peaaegu ilma kadudeta ühendada tavalise ühemoodilise kiuga. Seetõttu on seda tüüpi lairiba ASE-valgusallikatel teatud olukordades olulised rakendused, näiteks fiiberoptilised güroskoobid, fiiberoptiline andur, OCT-pildistamine ja võimsuse kompenseerimine optilistes sidekanalites.
Praktilistes C+L-riba kiududega ASE lairibavalgusallika toodetes kasutatakse tavaliselt aktiivse keskkonnana erbiumiga legeeritud ränidioksiidi kiudu ja ergastuspumbana kasutatakse 980 nm pooljuhtlaserit, et tekitada C-ribas spontaanset emissiooni, mida seejärel stimuleeritud emissiooniga võimendatakse. Kuna erbiumiga legeeritud kiud on teatud pikkusega, neelavad C-riba kiirgust teised erbiumi ioonid ja kiirgavad need uuesti, mistõttu kiirguse lainepikkus nihkub pikemale ribale. Seejärel võimendatakse seda kiirgust uuesti stimuleeritud kiirguse kaudu, mille tulemuseks on lairiba ASE spekter, mis katab C- või L-riba. Erinevate lainepikkuste ribadega ASE-valgusallika toodete (nt C, L ja C+L) saamiseks saab kavandada erinevaid optilise tee struktuure.
Eespool on näidatud optiline tee Er-legeeritud kiudude ASE kiirgusspektri testimiseks. Isolaator on kiudoptiline isolaator ja WDM on 980/1550 nm kiudude lainepikkusjaotusega multipleksimine (WDM). 974 nm ühemoodiline pumbatav LD annab pumbalaseri, mis on ühendatud WDM-i kaudu ühemoodilise Er-legeeritud kiudu ergutamiseks. Kiirgatav tagurpidi ja edasi ASE valgus väljastatakse kahe eraldi isolaatori kaudu. Sama pumba võimsuse korral on joonisel näidatud mõõdetud tagurpidi ASE spekter (roheline joon) ja edasisuunaline ASE spekter (sinine joon). On näha, et Erbiumiga legeeritud kiu poolt otseselt kiiratav ASE kiirgusspekter ei ole tasane; võimsustiheduse erinevus erinevate lainepikkuste vahel võib ulatuda üle 10 dB ja ASE spektrid kahes suunas ei ole täiesti identsed. Seetõttu on fiiberoptiliste ASE lairibavalgusallikate toodete puhul ühtse väljundspektri saavutamiseks vaja spektri tasandamise tehnoloogiat (filtreid).
Autoriõigus @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Hiina kiudoptilised moodulid, fiiberoptiliste laserite tootjad, laserikomponentide tarnijad. Kõik õigused kaitstud.
