ASE plačiajuosčio ryšio šviesos šaltiniai plačiai naudojami gamybos bandymuose ir mokslinių tyrimų eksperimentuose. Šiame straipsnyje bandoma trumpai paaiškinti pagrindinius C+L juostos erbiu legiruoto pluošto ASE plačiajuosčio šviesos šaltinių parametrus ir bandymo metodus.
Darbo principas ASE plačiajuosčio ryšio šviesa, kurią generuoja erbiu legiruotas pluoštas, yra sustiprinta savaiminė spinduliuotė, generuojama trumpojo bangos ilgio lazeriu pumpuojant erbiu legiruotą pluoštą. Kaip parodyta toliau pateiktoje schemoje, pumpuojami retųjų žemių jonai pereina iš viršutinio ir apatinio energijos lygio, generuodami spontanišką spinduliuotės šviesą, kuri stimuliuojamos emisijos metu sustiprinama. Šis procesas kartojasi nuolat, o esant pakankamoms siurbimo sąlygoms, galima pasiekti net labai didelę išėjimo galią.
(ASE = sustiprinta spontaninė emisija)
ASE spinduliuotė yra paplitusi kaip triukšmo šviesa skaiduliniuose lazeriuose ir skaiduliniuose stiprintuvuose. ASE šviesa paprastai konkuruoja su signalo bangos ilgio lazeriu dėl stiprinimo, todėl sumažėja efektyvi lazerio galia, sumažėja lazerio signalo ir triukšmo santykis bei sumažėja poliarizacija. Todėl pageidautina kuo labiau sumažinti ASE šviesos atsiradimą skaiduliniuose lazeriuose ir skaiduliniuose stiprintuvuose. Projektuojant šviesolaidinius lazerius ir stiprintuvus, optimizuojant optinio kelio struktūrą kiek įmanoma sumažinama ASE šviesos galios proporcija. Tačiau ASE šviesa, kaip šviesos šaltinis, taip pat pasižymi tam tikromis savybėmis, tokiomis kaip platus spektrinis diapazonas, plokščias spektras, žema koherencija ir maža poliarizacija, kurių nėra lazeriniuose šviesos šaltiniuose. Be to, šviesolaidiniai ASE šviesos šaltiniai, sukurti vienmodžio erbio skaiduloje, gali būti sujungti su įprastu vienmodžiu pluoštu beveik be nuostolių. Todėl šio tipo plačiajuosčio ryšio ASE šviesos šaltiniai yra svarbūs tam tikrose situacijose, pavyzdžiui, šviesolaidiniai giroskopai, optinio pluošto jutimas, UŠT vaizdavimas ir galios kompensavimas optinio ryšio kanaluose.
Praktiniuose C+L juostos pluošto ASE plačiajuosčio šviesos šaltinio gaminiuose erbiu legiruotas silicio dioksido pluoštas paprastai naudojamas kaip aktyvioji terpė, o 980 nm puslaidininkinis lazeris naudojamas kaip sužadinimo siurblys, sukuriantis spontanišką emisiją C juostoje, kuri vėliau sustiprinama stimuliuojama spinduliuote. Kadangi erbiu legiruotas pluoštas yra tam tikro ilgio, C juostos spinduliuotę sugeria kiti erbio jonai ir iš naujo spinduliuoja, todėl spinduliuotės bangos ilgis pasislenka į ilgesnę juostą. Tada ši spinduliuotė vėl sustiprinama skatinant spinduliuotę, todėl galiausiai susidaro plačiajuostis ASE spektras, apimantis C arba L juostas. Gali būti sukurtos skirtingos optinio kelio struktūros, kad būtų galima gauti ASE šviesos šaltinio produktus su skirtingomis bangų ilgio juostomis, tokiomis kaip C, L ir C+L.
Aukščiau parodytas optinis kelias, skirtas Er legiruoto pluošto ASE spinduliuotės spektrui tikrinti. Izoliatorius yra šviesolaidinis izoliatorius, o WDM yra 980/1550 nm skaidulų bangos ilgio tankinimas (WDM). 974 nm vienmodis pumpuojamas LD suteikia siurblio lazerį, kuris yra sujungtas, kad per WDM sužadintų vienmodžio Er legiruoto pluošto sekciją. Skleidžiama atgal ir pirmyn ASE šviesa išvedama per du atskirus izoliatorius. Esant tokiai pačiai siurblio galiai, išmatuotas atgalinis ASE spektras (žalia linija) ir priekinis ASE spektras (mėlyna linija) parodytas paveikslėlyje. Matyti, kad ASE spinduliuotės spektras, tiesiogiai skleidžiamas erbiu legiruoto pluošto, nėra plokščias; galios tankio skirtumas tarp skirtingų bangų ilgių gali siekti daugiau nei 10dB, o ASE spektrai abiem kryptimis nėra visiškai identiški. Todėl šviesolaidinio ASE plačiajuosčio šviesos šaltinio gaminiuose reikalinga spektrinio išlyginimo technologija (filtrai), kad būtų pasiektas vienodas išvesties spektras.
Autoriaus teisės @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
