एएसई ब्रॉडबँड लाइट स्रोताचे कार्यरत तत्व

एर्बियम-डोप्ड फायबरद्वारे व्युत्पन्न केलेले एएसई ब्रॉडबँड लाइट शॉर्ट-वेव्हलेन्थ लेसर पंपिंग एर्बियम-डोप्ड फायबरद्वारे तयार केलेले उत्स्फूर्त उत्सर्जन प्रकाश वाढविले जाते. खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, उत्तेजित उत्सर्जन प्रक्रियेमध्ये विस्तारित असलेल्या उत्स्फूर्त उत्सर्जन प्रकाश निर्माण करण्यासाठी वरच्या आणि खालच्या उर्जा पातळी दरम्यान पंप केलेले दुर्मिळ पृथ्वी आयन संक्रमण. ही प्रक्रिया सतत पुनरावृत्ती केली जाते आणि पुरेशी पंपिंग परिस्थितीत अगदी उच्च आउटपुट पॉवर देखील प्राप्त केली जाऊ शकते. (एएसई = एम्प्लिफाइड उत्स्फूर्त उत्सर्जन, विस्तारित उत्स्फूर्त उत्सर्जन प्रकाश)

एएसई रेडिएशन सामान्यत: फायबर लेसर आणि फायबर एम्प्लीफायर्समध्ये ध्वनी प्रकाश म्हणून उपस्थित असते. एएसई लाइट सहसा फायद्यासाठी सिग्नल वेव्हलेन्थ लेसरसह स्पर्धा करते, ज्यामुळे लेसर तरंगलांबीची प्रभावी शक्ती कमी होते, लेसर सिग्नल-टू-आवाजाचे प्रमाण कमी होते आणि ध्रुवीकरणाची डिग्री कमी होते. म्हणूनच, अशी आशा आहे की फायबर लेसर आणि फायबर एम्प्लीफायर्समध्ये एएसई लाइट कमी होईल. फायबर लेसर आणि एम्पलीफायर डिझाइन करताना, ऑप्टिकल पथ स्ट्रक्चर ऑप्टिमाइझ करून एएसई लाइटचा पॉवर शेअर शक्य तितक्या कमी केला जाईल. तथापि, एएसई लाइटला एक प्रकाश स्त्रोत म्हणून स्वतःच काही वैशिष्ट्ये आहेत, जसे की विस्तृत वर्णक्रमीय श्रेणी, वर्णक्रमीय सपाटपणा, कमी सुसंगतता, ध्रुवीकरणाची कमी डिग्री इत्यादी, ज्या लेसर लाइट स्रोतांकडे नसतात. शिवाय, फायबर एएसई लाइट स्रोत सिंगल-मोड एर्बियम फायबरमध्ये तयार केल्यामुळे, त्यास जवळजवळ एक सिंगल-मोड फायबर जवळजवळ लॉसलेस केले जाऊ शकते. म्हणूनच, या एएसई ब्रॉडबँड लाइट सोर्समध्ये काही प्रसंगी फायबर जायरोस्कोप, फायबर सेन्सिंग, ओसीटी इमेजिंग आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन चॅनेल उर्जा भरपाई सारख्या महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग देखील आहेत. वास्तविक सी+एल बँड फायबर एएसई ब्रॉडबँड लाइट सोर्स उत्पादनांमध्ये, एर्बियम-डोप्ड क्वार्ट्ज फायबर सामान्यत: कार्यरत सामग्री म्हणून वापरला जातो आणि सी बँडमध्ये उत्स्फूर्त रेडिएशन तयार करण्यासाठी 980 एनएम बँड सेमीकंडक्टर लेसर एक उत्तेजन पंप म्हणून वापरला जातो, जो उत्तेजित रेडिएशन प्रक्रियेद्वारे विस्तारित केला जातो. एर्बियम-डोप्ड फायबरची विशिष्ट लांबी असल्याने, सी-बँड रेडिएशन लाइट इतर एर्बियम आयनद्वारे शोषला जातो आणि ट्रान्समिशन दरम्यान पुन्हा वाढविला जातो, जेणेकरून रेडिएशन तरंगलांबी लांब बँडवर हलविली जाईल. हे रेडिएशन पुन्हा उत्तेजित उत्सर्जनाद्वारे वाढविले जातील आणि शेवटी सी-बँड किंवा एल-बँड कव्हर करणारे एएसई ब्रॉडबँड स्पेक्ट्रम प्राप्त केले जाईल. वेगवेगळ्या ऑप्टिकल पथ स्ट्रक्चर डिझाइनद्वारे, सी, एल, सी+एल सारख्या भिन्न बँड स्पेक्ट्रासह एएसई लाइट सोर्स उत्पादने मिळू शकतात.

ईआर-डोप्ड फायबरच्या एएसई रेडिएशन स्पेक्ट्रमची चाचणी घेण्यासाठी वरील ऑप्टिकल पथ आहे. आयसोलेटर एक फायबर आयसोलेटर आहे आणि डब्ल्यूडीएम 980/1550 एनएम फायबर तरंगलांबी दुभाजक आहे. 974 एनएम सिंगल-मोड पंप एलडी पंप लेसर प्रदान करते, जे डब्ल्यूडीएम कपलिंगद्वारे सिंगल-मोड ईआर-डोप्ड फायबरच्या एका भागास उत्तेजित करते. उत्सर्जित बॅकवर्ड एएसई लाइट आणि फॉरवर्ड एएसई लाइट अनुक्रमे दोन पृथक्करणकर्त्यांद्वारे आउटपुट आहे. त्याच पंप पॉवर अंतर्गत, मोजलेले बॅकवर्ड एएसई स्पेक्ट्रम (ग्रीन लाइन) आणि फॉरवर्ड एएसई स्पेक्ट्रम (ब्लू लाइन) आकृतीमध्ये दर्शविले आहेत. हे पाहिले जाऊ शकते की एरबियम-डोप्ड फायबरद्वारे थेट उत्सर्जित केलेले एएसई रेडिएशन स्पेक्ट्रम सपाट नसतो आणि वेगवेगळ्या तरंगलांबींमधील उर्जा घनता फरक 10 डीबीपेक्षा जास्त पोहोचू शकतो. दोन दिशानिर्देशांमधील एएसई स्पेक्ट्रा अगदी सारखीच नाही. म्हणूनच, फायबर एएसई ब्रॉडबँड लाइट सोर्स उत्पादनात, फ्लॅट आउटपुट स्पेक्ट्रम प्राप्त करण्यासाठी स्पेक्ट्रम फ्लॅटिंग टेक्नॉलॉजी (फिल्टर) आवश्यक आहे.