بررسی پراکندگی بریلوئین و کاربرد آن در تولید لیزر فیبری بریلوئین- قسمت ۹

۰٫۵

۰٫۳

L(m)

۰٫۱

۰٫۱

۰٫۰۷

۰٫۰۵

شدت آستانه

وقتی طول را زیاد میکنیم اتلاف بیشتر خودش را نشان میدهد بنابراین شدت آستانه نیز افزایش مییابد. همانطور که در جدول نشان داده شده است در طولهای بیشتر شدت آستانه نیز بیشتر است.

۴-۵- پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین جدید با توان خروجی بالا

۴-۵-۱ چکیده مطلب

پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین (BFL) با استفاده از محتویات مشابه به لیزر فیبری بریلوئین معمولی شرح داده می شود. بنابراین فیبر تک حالته به جهت تولید توان استوکس انتشار از عقب بیشتر، توان پمپ بریلوئین (BP) بیشتری را دریافت می کند و بریلوئین به در محفظه به دست می آید. پیکربندی ارائه شده توان قله خروجی dBm5/0 را نشان می دهد که در مقایسه با پیکربندی معمولی، dB7/5 بیشتر است. با این وجود، حداکثر توان خروجی در dB5/0 با متصل کننده خروجی با نسبت ۸۰-۲۰ ، مشاهده شد. به ۲۰% از اشعه اجازه داده می شود در محفظه نوسان کند و ۸۰% از آن به عنوان خروجی به بیرون هدایت می شود. پهنای باند لیزر فیبری بریلوئین (آنهایی که پهنای باند پمپ بریلوئینشان حدود ۲۰۰ مگاهرتز است)، با استفاده از روش ضربه هترودین، تقریبا ۳۰ کیلو هرتز اندازه گیری می شود.

۴-۵-۲ مقدمه

منابع لیزر منسجم (چسبیده) با نویز با شدت کم و نویز با فرکانس پائین لوازم ضروری برای کاربردهای گوناگونی ماندد ارتباطات نوری پیوسته، ردیابی (بازیابی) LIDAR پیوسته، گیروس فیبر (gyros fiber) و سنسورها هستند. لیزرهای فیبری به عنوان بهترین منابع لیزر پیوسته با نویز پائین شناخته می شوند، با طیف پهنای باند به عرض هزاران کیلوهرتزهای کوچک (۴-۱). همچنیناین لیزرها با استفاده از ترکیب دیود پمپ فشرده نوسانی و یک حلقه بازخوردی، پتانسیل تولید نویز با شدت محدود کوانتوم نزدیک را دارند. لیزرهای فیبری بریلوئین تک فرکانسی (BFLs) از نوع منابع نوری پیوسته بالا هستند که برای دهه ها به دلیل تاثیر محدود کردن (باریک کردن) پهنای باندشان مورد توجه بوده اند. آنها تاثیر غیرخطی را پراکندگی برانگیخته بریلوئین (SBS) نامیدند که از واکنش بین اشعه پمپ قوی (شدید) و امواج صوتی در محیط ناشی میشوند. این واکنش منجر به انتقال انتشار اشعه فرکانس از عقب (Agrawal 1995, 370–۴۰۳) میشود. آزمایشات ثابت کرده اند که پهنای باند طیف لیزر فیبری بریلوئینهای تک فرکانسی به طور بالقوه میتواند تنها چند هرتز باشد (Smith, Zarinetchi and Ezekiel 1991, 393–۳۹۵; Boschung Thevenaz, and Robert 1994, 1488–۱۴۸۹ ). لیزر فیبری بریلوئین های معمولی از متصل کننده فیبر جهت دار وفیبر تک حالته طویل تشکیل میشود. پرتو لیزر بیلوئین به سمت عقب از یک گرداننده نوری استخراج میشود. لیزر فیبری بریلوئین جدید دارای توان خروجی بالاتری در مقایسه با لیزر فیبری بریلوئین معمولی است.

۴-۵-۳ تنظیمات آزمایشی

تنظیمات آزمایشی برای لیزر فیبری بریلوئین ها در شکل (۴-۶) نشان داده شده اند. شکل (۴-۶)(a) نشان می دهد که لیزر فیبری بریلوئین معمولی، در متصل کننده و فیبر تک حالته طویل (SMF) مانند یک تشدید کننده (ارتعاش دهنده) عمل می کند. لیزر انتشار عکس جهت عقربه های ساعت جهت آنالیزور طیف نوری (OSA) از طریق گرداننده نوری مسیردهی می شود. شکل (۴-۶)(b) پیکربندی جدید لیزر فیبری بریلوئین را نشان می دهد که از محتویات مشابه با پیکربندی معمولی لیزر فیبری بریلوئین استفاده می کند. با این وجود، در این پیکربندی تشدید کننده (ارتعاش دهنده) از گرداننده نوری، متصل کننده و فیبر تک حالته تشکیل می شود. فیبر تک حالته به طول ۲۵ کیلومتر است. وطول موج برشی ۱۱۶۱ نانومتر با طول موج انتشار صفر ۱۳۱ نانومتر و قطر زمینه حالت ۹/۳۶ میکرومتر دارد. هر دو لیزر فیبری بریلوئین به وسیله یک منبع لیزری قابل تنظیم محفظه خارجی (TLS) با حداکثر توان حدود dBm5/5 ، پمپ می شوند. در شکل (۴-۶)(b)، پمپ بریلوئین با پهنای باند باریک پمپ بریلوئین از پورت ۱ به فیبر تک حالته از طریق پورت ۲ گرداننده نوری در جهت عقربه ای ساعت،وارد می شوند. پراکندگی برانگیخته بریلوئین انتشار از سمت عقب، نوسانا در داخل تشدید کننده (ارتعاش دهنده) در جهت عقربه های ساعت برای تولید لیزر بریلوئین، ایجاد می کند که با استفاده از یک متصل کننده dB3 به سمت خارج هدایت می شوند. همچنین گرداننده نوری برای مجبور کردن عملیات یک سویه لیزر در داخل محفظه مورد استفاده قرار می گیرد. خروجی لیزر توسط یک آنالیزور طیف نوری (OSA) با وضوح (دقت یا رزولوشن) ۰۱۵/۰ نانومتر، مشخص می شود. پهنای باند لیزر با استفاده از آنالیزور طیفی الکتریکی با وضوح (رزولوشن) پهنای باند ۱ کیلوهرتزی، اندازه گیری می شود.
Optical Circulator
Port 2
Port 1
Coupler
BP
Port 3
OSA
SMF 25km
(a)
SMF 25km
Optical Circulator
Port 2
Port 1
BP
Port 3
Coupler
OSA

منبع فایل کامل این پایان نامه این سایت pipaf.ir است