اصل کار منبع نور باند پهن ASE

نور باند پهن ASE تولید شده توسط فیبر دوپ شده Erbium ، نور انتشار خود به خودی ایجاد می شود که توسط پمپاژ لیزر با طول موج کوتاه فیبر Erbium-doped تولید می شود. همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است ، یون های نادر زمین پمپ شده بین سطح انرژی فوقانی و پایین برای تولید چراغ انتشار خود به خود ، که در فرآیند انتشار تحریک تقویت می شود ، انتقال می یابد. این فرآیند به طور مداوم تکرار می شود و حتی می توان در شرایط پمپاژ کافی ، قدرت تولیدی نسبتاً بالایی نیز بدست آورد. (ASE = انتشار خود به خودی تقویت شده ، چراغ انتشار خود به خودی تقویت شده)

تابش ASE معمولاً به عنوان نور نویز در لیزرهای فیبر و تقویت کننده فیبر وجود دارد. نور ASE معمولاً برای افزایش با لیزر طول موج سیگنال رقابت می کند و باعث می شود قدرت مؤثر طول موج لیزر کاهش یابد ، نسبت سیگنال به نویز لیزر کاهش یابد و میزان قطبش برای کاهش باشد. بنابراین ، امید است که نور ASE در لیزرهای فیبر و آمپلی فایرهای فیبر به حداقل برسد. هنگام طراحی لیزرهای فیبر و تقویت کننده ها ، با بهینه سازی ساختار مسیر نوری ، سهم قدرت نور ASE تا حد امکان کاهش می یابد. با این حال ، نور ASE به عنوان یک منبع نور به خودی خود دارای برخی از خصوصیات مانند دامنه طیفی گسترده ، صافی طیفی ، انسجام کم ، درجه کم قطبی شدن و غیره است که از منابع نور لیزر برخوردار نیستند. علاوه بر این ، از آنجا که منبع نور فیبر ASE در یک فیبر Erbium یک حالته ایجاد می شود ، می توان آن را با یک فیبر تک حالت معمولی تقریباً بی ضرر همراه کرد. بنابراین ، این منبع نور باند پهن ASE همچنین در برخی موارد کاربردهای مهمی دارد ، مانند ژیروسکوپ های فیبر ، سنجش فیبر ، تصویربرداری OCT و جبران قدرت کانال ارتباطی نوری. در فیبر باند C+L Fiber ASE محصولات منبع نور باند پهن ، فیبر کوارتز دوپ شده Erbium معمولاً به عنوان ماده کار مورد استفاده قرار می گیرد و از یک لیزر نیمه هادی باند 980 نانومتری به عنوان یک پمپ تحریک برای تولید تابش خود به خود در باند C استفاده می شود که توسط فرآیند تشعشع تحریک شده تقویت می شود. از آنجا که فیبر دوپ شده Erbium دارای طول مشخصی است ، چراغ تابش باند C توسط سایر یون های Erbium جذب می شود و در هنگام انتقال دوباره راد می شود ، به طوری که طول موج تابش به باند طولانی تر منتقل می شود. این تابش ها دوباره با انتشار تحریک شده تقویت می شوند و در نهایت طیف باند پهن ASE پوشش باند C یا باند L به دست می آید. از طریق طرح های مختلف ساختار مسیر نوری ، محصولات منبع نور ASE با طیف باند های مختلف مانند C ، L ، C+L می توانند بدست آورند.

موارد فوق مسیر نوری برای آزمایش طیف تابش ASE فیبر ER-doped است. Isolator یک انسول کننده فیبر است و WDM یک تقسیم طول موج فیبر 980/1550nm است. پمپ تک حالت 974 نانومتر LD لیزر پمپ را فراهم می کند ، که بخشی از فیبر ER-Doped تک حالت را از طریق اتصال WDM هیجان زده می کند. نور ASE به عقب ساطع شده و چراغ ASE به جلو به ترتیب از طریق دو انسداد تولید می شود. تحت همان قدرت پمپ ، طیف ASE به عقب اندازه گیری شده (خط سبز) و طیف ASE به جلو (خط آبی) در شکل نشان داده شده است. مشاهده می شود که طیف تابش ASE که به طور مستقیم توسط فیبر دوپ شده Erbium ساطع می شود ، مسطح نیست و اختلاف چگالی قدرت بین طول موج های مختلف می تواند به بیش از 10dB برسد. طیف های ASE در دو جهت دقیقاً یکسان نیستند. بنابراین ، در محصول منبع نور باند پهن فیبر ASE ، برای دستیابی به یک طیف خروجی مسطح ، فناوری صاف کردن طیف (FILTER) مورد نیاز است.