ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ లైట్ సోర్స్ యొక్క పని సూత్రం

ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ కాంతి స్వల్ప-తరంగదైర్ఘ్యం లేజర్ పంపింగ్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఆకస్మిక ఉద్గార కాంతిని విస్తరించింది. కింది రేఖాచిత్రంలో చూపినట్లుగా, ఆకస్మిక ఉద్గార కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎగువ మరియు దిగువ శక్తి స్థాయిల మధ్య పంప్ చేసిన అరుదైన భూమి అయాన్ల పరివర్తన, ఇది ఉత్తేజిత ఉద్గార ప్రక్రియలో విస్తరించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ నిరంతరం పునరావృతమవుతుంది మరియు తగినంత పంపింగ్ పరిస్థితులలో చాలా ఎక్కువ ఉత్పత్తి శక్తిని కూడా సాధించవచ్చు. (ASE = విస్తరించిన ఆకస్మిక ఉద్గారం, విస్తరించిన ఆకస్మిక ఉద్గార కాంతి)

ASE రేడియేషన్ సాధారణంగా ఫైబర్ లేజర్స్ మరియు ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లలో శబ్దం కాంతిగా ఉంటుంది. ASE కాంతి సాధారణంగా లాభం కోసం సిగ్నల్ తరంగదైర్ఘ్యం లేజర్‌తో పోటీపడుతుంది, దీనివల్ల లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క ప్రభావవంతమైన శక్తి తగ్గుతుంది, లేజర్ సిగ్నల్-టు-శబ్దం నిష్పత్తి తగ్గుతుంది మరియు ధ్రువణ స్థాయి తగ్గుతుంది. అందువల్ల, ఫైబర్ లేజర్స్ మరియు ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లలో ASE కాంతి తగ్గించబడుతుందని భావిస్తున్నారు. ఫైబర్ లేజర్‌లు మరియు యాంప్లిఫైయర్‌లను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, ఆప్టికల్ పాత్ స్ట్రక్చర్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా ASE కాంతి యొక్క శక్తి వాటా సాధ్యమైనంతవరకు తగ్గించబడుతుంది. ఏదేమైనా, కాంతి వనరుగా ASE కాంతిలో విస్తృత స్పెక్ట్రల్ పరిధి, స్పెక్ట్రల్ ఫ్లాట్‌నెస్, తక్కువ పొందిక, తక్కువ ధ్రువణత మొదలైనవి వంటి కొన్ని లక్షణాలు కూడా ఉన్నాయి, ఇవి లేజర్ కాంతి వనరులను కలిగి ఉండవు. అంతేకాకుండా, ఫైబర్ ASE కాంతి మూలం సింగిల్-మోడ్ ఎర్బియం ఫైబర్‌లో ఉత్పత్తి అవుతుంది కాబట్టి, దీనిని సాధారణ సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్‌తో దాదాపుగా లాస్‌లెస్‌గా కలుపుతారు. అందువల్ల, ఈ ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ లైట్ సోర్స్ ఫైబర్ గైరోస్కోప్‌లు, ఫైబర్ సెన్సింగ్, OCT ఇమేజింగ్ మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ ఛానల్ పవర్ పరిహారం వంటి కొన్ని సందర్భాల్లో ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. వాస్తవ C+L బ్యాండ్ ఫైబర్ ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ లైట్ సోర్స్ ఉత్పత్తులలో, ఎర్బియం-డోప్డ్ క్వార్ట్జ్ ఫైబర్‌ను సాధారణంగా వర్కింగ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగిస్తారు, మరియు 980nm బ్యాండ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ సి బ్యాండ్‌లో ఆకస్మిక రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉత్తేజిత పంపుగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది. ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ ఒక నిర్దిష్ట పొడవును కలిగి ఉన్నందున, సి-బ్యాండ్ రేడియేషన్ కాంతి ఇతర ఎర్బియం అయాన్లచే గ్రహించబడుతుంది మరియు ప్రసార సమయంలో తిరిగి రేడింగ్ చేయబడుతుంది, తద్వారా రేడియేషన్ తరంగదైర్ఘ్యం పొడవైన బ్యాండ్‌కు మార్చబడుతుంది. ఈ రేడియేషన్స్ మళ్లీ ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా విస్తరించబడతాయి మరియు చివరకు సి-బ్యాండ్ లేదా ఎల్-బ్యాండ్‌ను కప్పి ఉంచే ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ స్పెక్ట్రం పొందబడుతుంది. వేర్వేరు ఆప్టికల్ పాత్ స్ట్రక్చర్ డిజైన్ల ద్వారా, సి, ఎల్, సి+ఎల్ వంటి విభిన్న బ్యాండ్ స్పెక్ట్రాతో ASE లైట్ సోర్స్ ఉత్పత్తులను పొందవచ్చు.

పైన పేర్కొన్నది ER- డోప్డ్ ఫైబర్ యొక్క ASE రేడియేషన్ స్పెక్ట్రంను పరీక్షించడానికి ఆప్టికల్ మార్గం. ఐసోలేటర్ ఫైబర్ ఐసోలేటర్, మరియు WDM అనేది 980/1550nm ఫైబర్ తరంగదైర్ఘ్యం డివైడర్. 974NM సింగిల్-మోడ్ పంప్ LD పంప్ లేజర్‌ను అందిస్తుంది, ఇది WDM కలపడం ద్వారా సింగిల్-మోడ్ ER- డోప్డ్ ఫైబర్ యొక్క విభాగాన్ని ఉత్తేజపరుస్తుంది. వెలువడే వెనుకబడిన ASE కాంతి మరియు ముందుకు ASE కాంతి వరుసగా రెండు ఐసోలేటర్ల ద్వారా అవుట్పుట్. అదే పంప్ శక్తి కింద, కొలిచిన వెనుకబడిన ASE స్పెక్ట్రం (గ్రీన్ లైన్) మరియు ఫార్వర్డ్ ASE స్పెక్ట్రం (బ్లూ లైన్) చిత్రంలో చూపబడ్డాయి. ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ ద్వారా నేరుగా విడుదలయ్యే ASE రేడియేషన్ స్పెక్ట్రం ఫ్లాట్ కాదని చూడవచ్చు మరియు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల మధ్య శక్తి సాంద్రత వ్యత్యాసం 10 డిబి కంటే ఎక్కువ చేరుకోవచ్చు. రెండు దిశలలో ASE స్పెక్ట్రా సరిగ్గా ఒకేలా ఉండదు. అందువల్ల, ఫైబర్ ASE బ్రాడ్‌బ్యాండ్ లైట్ సోర్స్ ఉత్పత్తిలో, ఫ్లాట్ అవుట్పుట్ స్పెక్ట్రం సాధించడానికి స్పెక్ట్రం చదును చేసే సాంకేతికత (ఫిల్టర్) అవసరం.