Nguồn ánh sáng kết hợp thấp ASE

Định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của các nguồn sáng kết nối thấp ASE:

Nguồn ánh sáng ASEdựa trên mức tăng chất xơ pha tạp với các ion đất hiếm. Máy bơm laser kích thích chuyển tiếp hạt năng lượng cao, tạo ra các photon phát ra một cách tự nhiên. Khi các photon này lan truyền qua sợi, chúng liên tục được khuếch đại thông qua phát xạ được kích thích, cuối cùng tạo ra một sản lượng ánh sáng băng thông rộng liên tục. Cơ chế cốt lõi là quá trình "phát xạ tự phát được khuếch đại": đèn bơm (như laser bán dẫn 980nm) được tiêm vào sợi pha tạp Erbium khiến các ion Erbium chuyển từ trạng thái cơ bản của chúng sang mức năng lượng cao hơn, sau đó giải phóng các photon như phát xạ tự phát. Do chiều dài sợi dài, các photon được hấp thụ và phát ra lại bởi các ion Erbium khác trong quá trình truyền, dần dần kéo dài bước sóng của chúng về phía bước sóng dài hơn, cuối cùng tạo thành một phổ băng thông rộng bao phủ băng tần C (1530-1565NM) hoặc băng tần L (1565-1625nM).

Ứng dụng của các nguồn sáng kết hợp thấp ASE

1. Cảm biến và thử nghiệm sợi quang

Gyroscopes sợi quang: Sự kết hợp thấp của các nguồn ánh sáng ASE có thể ngăn chặn các hiệu ứng phi tuyến, cải thiện độ chính xác và tính ổn định của các hệ thống điều hướng quán tính. Kiểm tra thiết bị ghép kênh phân chia bước sóng (WDM): Nguồn ánh sáng băng rộng bao gồm nhiều dải giao tiếp, hỗ trợ kiểm tra đồng thời mất chèn đa kênh, cách ly và OSNR (tỷ lệ tín hiệu quang trên tạp âm).

Sợi cảm biến cách tử Bragg: Đầu ra ánh sáng băng thông rộng có thể đồng thời kích thích nhiều cách tử, cho phép cảm biến nhiệt độ phân tán và cảm biến biến dạng.

2. Hình ảnh y sinh

Chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT): Các đặc tính băng thông rộng của các nguồn ánh sáng ASE cung cấp độ phân giải trục cao (thường tốt hơn 10μM), làm cho chúng phù hợp cho hình ảnh không xâm lấn trong các trường như nhãn khoa và da liễu.

Nội soi sợi: Ánh sáng kết hợp thấp làm giảm tiếng ồn tán xạ mô và cải thiện độ tương phản hình ảnh.

3. Kiểm tra công nghiệp và phân tích vật liệu

Cảm biến khí: Có thể sử dụng các nguồn ánh sáng 2.1μm ASE để phát hiện sự hấp thụ quang phổ của các loại khí như metan và carbon dioxide, với độ nhạy tốt hơn 1PPM.

Phân tích ứng suất vật liệu: Bằng cách theo dõi sự trôi dạt bước sóng của các cách tử Bragg (FBG), việc đo lường ứng suất bên trong thời gian thực trong vật liệu có thể đạt được.