Laserbrontegnologie vir optiese veselwaarneming Deel twee

Laserbrontegnologie vir optiese veselwaarneming Deel twee

2.2 Enkelgolflengte-sweeplaser bron

Die verwesenliking van laser-enkelgolflengte-sweep is in wese om die fisiese eienskappe van die toestel in die te beheerlaserholte (gewoonlik die middelgolflengte van die bedryfsbandwydte), om die beheer en seleksie van die ossillerende longitudinale modus in die holte te bereik, om die doel te bereik om die uitsetgolflengte in te stel. Gebaseer op hierdie beginsel, reeds in die 1980's, is die verwesenliking van verstelbare vesellasers hoofsaaklik bereik deur 'n reflektiewe eindvlak van die laser met 'n reflektiewe diffraksierooster te vervang, en die laserholtemodus te kies deur die diffraksierooster met die hand te roteer en in te stel. In 2011 het Zhu et al. gebruik verstelbare filters om enkelgolflengte verstelbare laseruitset met smal lynwydte te verkry. In 2016 is Rayleigh-lynwydte-kompressiemeganisme toegepas op dubbelgolflengte-kompressie, dit wil sê, spanning is op FBG toegepas om dubbelgolflengte-laserafstemming te verkry, en die uitsetlaserlynwydte is terselfdertyd gemonitor, wat 'n golflengte-instellingsreeks van 3 verkry. nm. 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 heeltemal optiese instelbare filter te maak, en gekombineer met Brillouin laservernouingstegnologie, het die fototermiese effek van grafeen naby 1550 nm gebruik om 'n laserlynwydte van so laag as 750 Hz en 'n fotobeheerde vinnige en akkurate skandering van 700 MHz/ms in die golflengtereeks van 3.67 nm. Soos getoon in Figuur 5. Die bogenoemde golflengte beheer metode realiseer basies die laser modus keuse deur direk of indirek die deurlaatband sentrum golflengte van die toestel in die laser holte 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 ligbron het verskeie stadiums beleef soos halogeen wolframlamp, deuteriumlamp,halfgeleier laseren superkontinuum ligbron. In die besonder, die superkontinuum ligbron, onder die opwekking van femtosekonde of pikosekonde pulse met super verbygaande krag, produseer nie-lineêre effekte van verskillende ordes in die golfleier, en die spektrum word aansienlik verbreed, wat die band van sigbare lig tot naby infrarooi kan bedek, en het sterk samehang. Daarbenewens, deur die verspreiding en nie-lineariteit van die spesiale vesel aan te pas, kan sy spektrum selfs uitgebrei word na die middel-infrarooi band. Hierdie soort laserbron is grootliks toegepas in baie velde, soos optiese koherensie-tomografie, gasopsporing, biologiese beelding en so meer. As gevolg van die beperking van ligbron en nie-lineêre medium, is die vroeë superkontinuumspektrum hoofsaaklik geproduseer deur vastestoflaser wat optiese glas pomp om die superkontinuumspektrum in die sigbare reeks te produseer. Sedertdien het optiese vesel geleidelik 'n uitstekende medium geword vir die opwekking van wyeband-superkontinuum vanweë sy groot nie-lineêre koëffisiënt en klein transmissiemodusveld. Die belangrikste nie-lineêre effekte sluit in viergolfmenging, modulasie-onstabiliteit, selffase-modulasie, kruisfase-modulasie, soliton-splitsing, Raman-verstrooiing, soliton-selffrekwensieverskuiwing, ens., en die proporsie van elke effek verskil ook volgens die polswydte van die opwekkingspuls en die verspreiding van die vesel. Oor die algemeen is die superkontinuumligbron nou hoofsaaklik daarop gerig om die laserkrag te verbeter en die spektrale reeks uit te brei, en let op die samehangbeheer daarvan.

3 Opsomming

Hierdie vraestel som die laserbronne op wat gebruik word om veselwaarnemingstegnologie te ondersteun, insluitend smal lynwydte laser, enkelfrekwensie instelbare laser en breëband wit laser. Die toepassingsvereistes en ontwikkelingstatus van hierdie lasers op die gebied van veselwaarneming word in detail bekendgestel. Deur hul vereistes en ontwikkelingstatus te ontleed, word tot die gevolgtrekking gekom dat die ideale laserbron vir veselwaarneming ultra-smal en ultra-stabiele laseruitset op enige band en enige tyd kan bereik. Daarom begin ons met smallynwydtelaser, instelbare smallynwydtelaser en witliglaser met wye aanwinsbandwydte, en vind 'n effektiewe manier uit om die ideale laserbron vir veselwaarneming te verwesenlik deur hul ontwikkeling te ontleed.