Laserbrontegnologie vir optiese veselwaarneming Deel Twee

Laserbrontegnologie vir optiese veselwaarneming Deel Twee

2.2 Enkelgolflengte-sweeplaserbron

Die realisering van laser enkelgolflengte-sweep is in wese om die fisiese eienskappe van die toestel in dielaserholte (gewoonlik die middelste golflengte van die bedryfsbandwydte), om sodoende die beheer en seleksie van die ossillerende longitudinale modus in die holte te bereik, om sodoende die doel van die afstemming van die uitsetgolflengte te bereik. Gebaseer op hierdie beginsel, reeds in die 1980's, is die realisering van afstembare vesellasers hoofsaaklik bereik deur 'n reflektiewe eindvlak van die laser te vervang met 'n reflektiewe diffraksierooster, en die laserholtemodus te kies deur die diffraksierooster handmatig te roteer en af ​​te stem. In 2011 het Zhu et al. afstembare filters gebruik om enkelgolflengte-afstembare laseruitset met nou lynwydte te bereik. In 2016 is die Rayleigh-lynwydte-kompressiemeganisme toegepas op dubbelgolflengte-kompressie, dit wil sê, spanning is op FBG toegepas om dubbelgolflengte-laserafstemming te bereik, en die uitsetlaserlynwydte is terselfdertyd gemonitor, wat 'n golflengte-afstembereik van 3 nm verkry het. Dubbelgolflengte stabiele uitset met 'n lynwydte van ongeveer 700 Hz. In 2017 het Zhu et al. het grafeen en mikro-nano-vesel Bragg-rooster gebruik om 'n volledig optiese instelbare filter te maak, en gekombineer met Brillouin-laservernouingstegnologie, het die fototermiese effek van grafeen naby 1550 nm gebruik om 'n laserlynwydte so laag as 750 Hz en 'n fotobeheerde vinnige en akkurate skandering van 700 MHz/ms in die golflengtebereik van 3.67 nm te bereik. Soos getoon in Figuur 5. Die bogenoemde golflengtebeheermetode realiseer basies die lasermoduskeuse deur die middelste deurlaatbandgolflengte van die toestel in die laserholte direk of indirek te verander.

Fig. 5 (a) Eksperimentele opstelling van die opties-beheerbare golflengte-instelbare vesellaseren die meetstelsel;

(b) Uitsetspektra by uitset 2 met die verbetering van die beheerpomp

2.3 Wit laserligbron

Die ontwikkeling van wit ligbronne het verskeie stadiums deurgemaak, soos halogeenwolframlampe, deuteriumlampe,halfgeleierlaseren superkontinuum ligbron. In die besonder produseer die superkontinuum ligbron, onder die opwekking van femtosekonde- of pikosekonde-pulse met super-oorgangskrag, nie-lineêre effekte van verskillende ordes in die golfgeleier, en die spektrum word aansienlik verbreed, wat die band van sigbare lig tot nabye infrarooi kan dek, en het sterk koherensie. Boonop, deur die verspreiding en nie-lineariteit van die spesiale vesel aan te pas, kan die spektrum selfs na die middel-infrarooi band uitgebrei word. Hierdie soort laserbron is wyd toegepas in baie velde, soos optiese koherensietomografie, gasopsporing, biologiese beeldvorming en so aan. As gevolg van die beperking van die ligbron en nie-lineêre medium, is die vroeë superkontinuumspektrum hoofsaaklik geproduseer deur vastetoestandlaserpompende optiese glas om die superkontinuumspektrum in die sigbare reeks te produseer. Sedertdien het optiese vesel geleidelik 'n uitstekende medium geword vir die opwekking van wyeband-superkontinuum as gevolg van sy groot nie-lineêre koëffisiënt en klein transmissiemodusveld. Die belangrikste nie-lineêre effekte sluit in viergolfmenging, modulasie-onstabiliteit, selffasemodulasie, kruisfasemodulasie, soliton-splitsing, Raman-verstrooiing, soliton-selffrekwensieverskuiwing, ens., en die proporsie van elke effek verskil ook volgens die pulswydte van die opwekkingspuls en die verspreiding van die vesel. Oor die algemeen is die superkontinuum-ligbron nou hoofsaaklik daarop gemik om die laserkrag te verbeter en die spektrale bereik uit te brei, en let op die koherensiebeheer daarvan.

3 Opsomming

Hierdie artikel som die laserbronne op en hersien dit wat gebruik word om veselwaarnemingstegnologie te ondersteun, insluitend smal lynwydte-laser, enkelfrekwensie-instelbare laser en breëband-witlaser. Die toepassingsvereistes en ontwikkelingsstatus van hierdie lasers op die gebied van veselwaarneming word in detail bekendgestel. Deur hul vereistes en ontwikkelingsstatus te analiseer, word tot die gevolgtrekking gekom dat die ideale laserbron vir veselwaarneming ultra-smal en ultra-stabiele laseruitset by enige band en enige tyd kan bereik. Daarom begin ons met smal lynwydte-laser, instelbare smal lynwydte-laser en witliglaser met wye winsbandwydte, en vind 'n effektiewe manier om die ideale laserbron vir veselwaarneming te realiseer deur hul ontwikkeling te analiseer.