అల్ట్రా-లాంగ్-డిస్టెన్స్ పాయింట్ సెన్సింగ్‌లో ఫైబర్ రాండమ్ లేజర్ అప్లికేషన్

యాదృచ్ఛికంగాఫీడ్‌బ్యాక్ ఫైబర్ లేజర్ పంపిణీ చేయబడిందిరామన్ లాభం ఆధారంగా, దాని అవుట్‌పుట్ స్పెక్ట్రం వివిధ పర్యావరణ పరిస్థితులలో విస్తృతంగా మరియు స్థిరంగా ఉన్నట్లు నిర్ధారించబడింది మరియు సగం-ఓపెన్ కేవిటీ DFB-RFL యొక్క లేసింగ్ స్పెక్ట్రమ్ స్థానం మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్ జోడించిన పాయింట్ ఫీడ్‌బ్యాక్ పరికరం వలె ఉంటుంది. పరస్పర సంబంధం. పాయింట్ మిర్రర్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలు (FBG వంటివి) బాహ్య వాతావరణంతో మారితే, ఫైబర్ రాండమ్ లేజర్ యొక్క లేసింగ్ స్పెక్ట్రం కూడా మారుతుంది. ఈ సూత్రం ఆధారంగా, అల్ట్రా-లాంగ్-డిస్టెన్స్ పాయింట్-సెన్సింగ్ ఫంక్షన్‌లను గ్రహించడానికి ఫైబర్ రాండమ్ లేజర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.

2012లో నివేదించబడిన పరిశోధన పనిలో, DFB-RFL కాంతి మూలం మరియు FBG ప్రతిబింబం ద్వారా, 100 కి.మీ పొడవైన ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లో యాదృచ్ఛిక లేజర్ కాంతిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. విభిన్న నిర్మాణాత్మక డిజైన్‌ల ద్వారా, మూర్తి 15(ఎ)లో చూపిన విధంగా మొదటి-ఆర్డర్ మరియు రెండవ-ఆర్డర్ లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను వరుసగా గ్రహించవచ్చు. మొదటి-ఆర్డర్ నిర్మాణం కోసం, దిపంపు మూలం1 365 nm లేజర్, మరియు FBG సెన్సార్ మొదటి-ఆర్డర్ స్టోక్స్ లైట్ (1 455 nm) యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంతో సరిపోలే ఫైబర్ యొక్క మరొక చివరలో ఉంచబడుతుంది. రెండవ-ఆర్డర్ నిర్మాణం 1 455 nm స్పాట్ FBG మిర్రర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది లేసింగ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడాన్ని సులభతరం చేయడానికి పంప్ ఎండ్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు 1 560 nm FBG సెన్సార్ ఫైబర్‌కు చివరి భాగంలో ఉంచబడుతుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన లేసింగ్ లైట్ పంప్ చివరలో అవుట్‌పుట్ అవుతుంది మరియు ఉద్గార కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం మార్పును కొలవడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్‌ను గ్రహించవచ్చు. లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం మరియు FBG యొక్క ఉష్ణోగ్రత మధ్య సాధారణ సంబంధం మూర్తి 15(బి)లో చూపబడింది.

ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో ఈ పథకం చాలా ఆకర్షణీయంగా ఉండటానికి కారణం: అన్నింటిలో మొదటిది, సెన్సింగ్ ఎలిమెంట్ అనేది స్వచ్ఛమైన నిష్క్రియ పరికరం, మరియు ఇది చాలా అల్ట్రా-లాంగ్‌లో ఉపయోగించే డెమోడ్యులేటర్ (100 కి.మీ కంటే ఎక్కువ) నుండి దూరంగా ఉంటుంది. -దూర అప్లికేషన్ పరిసరాలు. (విద్యుత్ లైన్లు, చమురు మరియు గ్యాస్ పైప్‌లైన్‌లు, హై-స్పీడ్ రైలు ట్రాక్‌లు మొదలైన వాటి యొక్క భద్రతా పర్యవేక్షణ వంటివి) తప్పనిసరి; అదనంగా, కొలవవలసిన సమాచారం తరంగదైర్ఘ్యం డొమైన్‌లో ప్రతిబింబిస్తుంది, ఇది FBG సెన్సార్ యొక్క మధ్య తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది, పంప్ సోర్స్ పవర్ లేదా ఆప్టికల్ ఫైబర్ సెన్సింగ్‌లోని సిస్టమ్‌ను నష్టం మారినప్పుడు స్థిరీకరించవచ్చు; చివరగా, ఫస్ట్-ఆర్డర్ మరియు సెకండ్-ఆర్డర్ లేసింగ్ స్పెక్ట్రా యొక్క సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తులు వరుసగా 20 dB మరియు 35 dB వరకు ఉన్నాయి, ఇది సిస్టమ్ గ్రహించగల పరిమితి దూరం 100 కిమీ కంటే ఎక్కువగా ఉందని సూచిస్తుంది. అందువల్ల, మంచి థర్మల్ స్టెబిలిటీ మరియు అల్ట్రా-లాంగ్-డిస్టెన్స్ సెన్సింగ్ DFB-RFLని అధిక-పనితీరు గల ఆప్టికల్ ఫైబర్ సెన్సింగ్ సిస్టమ్‌గా చేస్తాయి.
మూర్తి 16లో చూపిన విధంగా పై పద్ధతికి సమానమైన 200 కి.మీ పాయింట్ సెన్సింగ్ సిస్టమ్ కూడా అమలు చేయబడింది. సిస్టమ్ యొక్క సుదీర్ఘ సెన్సింగ్ దూరం కారణంగా, ప్రతిబింబించే సెన్సార్ సిగ్నల్ యొక్క సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని పరిశోధన ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఉత్తమ సందర్భంలో 17 dB, అధ్వాన్నమైన సందర్భంలో 10 dB, మరియు ఉష్ణోగ్రత సున్నితత్వం 11.3 pm/℃. సిస్టమ్ బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య కొలతను గ్రహించగలదు, ఇది అదే సమయంలో 11 పాయింట్ల ఉష్ణోగ్రత సమాచారాన్ని కొలిచే అవకాశాన్ని అందిస్తుంది. మరియు ఈ సంఖ్యను పెంచవచ్చు. సాహిత్యంలో పేర్కొన్నట్లుగా, 22 FBGల ఆధారంగా ఫైబర్ రాండమ్ లేజర్ 22 వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద పని చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, పరిష్కారానికి సమాన పొడవు గల ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ల జత అవసరం మరియు పైన పేర్కొన్న పద్ధతితో పోలిస్తే ఆప్టికల్ ఫైబర్ వనరుల డిమాండ్ రెట్టింపు అవుతుంది.

2016లో, రిమోట్ఆప్టికల్ పంపింగ్ యాంప్లిఫైయర్, ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్‌లో ROPA, యాక్టివ్ ఫైబర్‌లో యాక్టివ్ గెయిన్ యొక్క మిశ్రమ లాభం ఉపయోగించి మరియురామన్సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్, సమగ్ర సైద్ధాంతిక విశ్లేషణ మరియు ప్రయోగాత్మక ధృవీకరణలో లాభం. మూర్తి 17(a)లో చూపిన విధంగా, 1.5 μm బ్యాండ్‌లో క్రియాశీల ఫైబర్ ఆధారంగా సుదూర RFL ప్రదర్శించబడుతుంది. అదనంగా, యాదృచ్ఛిక లేజర్ వ్యవస్థ సుదూర పాయింట్ సెన్సింగ్‌లో కూడా బాగా పని చేస్తుంది. పాయింట్-రకం ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌ను ఉదాహరణగా తీసుకోండి. ఈ నిర్మాణం యొక్క యాదృచ్ఛిక లేజర్ అవుట్‌పుట్ ముగింపు యొక్క గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం FBGకి జోడించబడిన ఉష్ణోగ్రతతో సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సెన్సార్ సిస్టమ్ చూపిన విధంగా మూర్తి 17(బి) మరియు (సి)లో చూపిన విధంగా తరంగదైర్ఘ్యం డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ప్రత్యేకించి, మునుపటి నిర్మాణంతో పోలిస్తే, ఈ పథకం తక్కువ థ్రెషోల్డ్ మరియు అధిక సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని కలిగి ఉంది.

భవిష్యత్ పరిశోధనలో, వివిధ పంపింగ్ పద్ధతులు మరియు అద్దాల రూపకల్పన ద్వారా, అత్యుత్తమ పనితీరుతో అల్ట్రా-లాంగ్-డిస్టెన్స్ ఫైబర్ రాండమ్ లేజర్ పాయింట్-సెన్సింగ్ సిస్టమ్‌ను గ్రహించాలని భావిస్తున్నారు.