Рабочий принцип широкополосного источника широкополосного света

Широкополосный свет ASE, генерируемый эрбий-легированным волокном, является амплифицированным спонтанным излучающим светом, генерируемым коротковолновым лазерным насосом, легированным эрбием, легированным эрбием волокном. Как показано на следующей диаграмме, перекачиваемый редкоземельный ионы переходит между верхним и нижним уровнями энергии, чтобы генерировать спонтанное излучение, которое усиливается в процессе стимулированного излучения. Этот процесс повторяется непрерывно, и даже довольно высокая выходная мощность может быть достигнута в достаточных условиях накачки. (ASE = амплифицированное спонтанное излучение, амплифицированный спонтанный излучение)

Излучение ASE обычно присутствует в виде шумового света в волокно -лазерах и усилителей волокна. Свет ASE обычно конкурирует с лазером длины волны сигнала за усиление, что приводит к снижению эффективной мощности длины волны лазерной волны, уменьшению лазерного сигнала / шума и степень поляризации. Следовательно, есть надежда, что свет ASE будет минимизирован в волокнистых лазерах и усилителях волокна. При проектировании волоконно -волоконных лазеров и усилителей доля мощности света ASE будет как можно больше, оптимизируя структуру оптического пути. Тем не менее, свет ASE в качестве источника света также имеет некоторые характеристики, такие как широкий спектральный диапазон, спектральная плоскостность, низкая когерентность, низкая степень поляризации и т. Д., Которые не обладают источниками лазерного света. Более того, поскольку источник света волокна ASE генерируется в одномоде-эрбийском волокне, он может сочетаться с обычным одномодовым волокном практически без потерь. Таким образом, этот источник широкополосного света ASE также имеет важные приложения в некоторых случаях, таких как волоконно -гироскопы, восприятие волокна, визуализация ОКТ и компенсация мощности канала оптического связи. В фактических продуктах C+L-полос Fiber ASE широкополосного источника света используется кварцевое волокно, легированное эрбием, обычно используется в качестве насоса для возбуждения, а полупроводниковой лазер 980 нм используется для создания спонтанного излучения в полосе C, который усиливается процессом стимулированного радиации. Поскольку волокно, легированное эрбием, имеет определенную длину, излучение С-диапазона поглощается другими ионами эрбия и переосмысляется во время передачи, так что длина волны радиации смещается до более длинной полосы. Эти излучения снова будут усилены стимулированным излучением, и, наконец, получен широкополосный спектр ASE, покрывающий C-диапазон или L-диапазон. По

Вышеуказанное является оптическим путем для тестирования спектра излучения ASE на лечебном ER волокна. Изолятор представляет собой изолятор волокна, а WDM - 980/1550 нм. Одномодный насос 974-нм LD обеспечивает лазер насоса, который возбуждает раздел одномодового лечебного волокна ER через муфту WDM. Излучаемый обратный свет ASE и вперед световой сигнал ASE выводятся через два изолятора соответственно. При той же мощности насоса измеренный обратный спектр ASE (зеленая линия) и внешний спектр ASE (синяя линия) показаны на рисунке. Можно видеть, что спектр радиации ASE, непосредственно излучаемый волокном, легированным эрбием, не является плоским, а разность плотности мощности между различными длин волн может достигать более 10 дБ. Спектры ASE в двух направлениях не совсем одинаковы. Следовательно, в продукте с широкополосным источником света в волокне требуется технология сплющения спектра (фильтр) для достижения плоского выходного спектра.