अल्ट्रा-लामो-दूरी बिन्दु सेन्सिङ मा फाइबर अनियमित लेजर को आवेदन

अनियमित रूपमाप्रतिक्रिया फाइबर लेजर वितरितरमन गेनमा आधारित, यसको आउटपुट स्पेक्ट्रम विभिन्न वातावरणीय परिस्थितिहरूमा फराकिलो र स्थिर भएको पुष्टि गरिएको छ, र लेसिङ स्पेक्ट्रम स्थिति र आधा-खुला गुहा DFB-RFL को ब्यान्डविथ थपिएको पोइन्ट प्रतिक्रिया यन्त्र जस्तै हो स्पेक्ट्रा अत्यधिक छ। सहसम्बन्धित। यदि बिन्दु मिररको वर्णक्रमीय विशेषताहरू (जस्तै FBG) बाह्य वातावरणसँग परिवर्तन हुन्छ भने, फाइबर अनियमित लेजरको लेसिङ स्पेक्ट्रम पनि परिवर्तन हुनेछ। यस सिद्धान्तको आधारमा, फाइबर अनियमित लेजरहरू अल्ट्रा-लामो-दूरी बिन्दु-सेन्सिङ कार्यहरू महसुस गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

२०१२ मा रिपोर्ट गरिएको अनुसन्धान कार्यमा, DFB-RFL प्रकाश स्रोत र FBG प्रतिबिम्ब मार्फत, 100 किमी लामो अप्टिकल फाइबरमा अनियमित लेजर प्रकाश उत्पन्न गर्न सकिन्छ। विभिन्न संरचनात्मक डिजाइनहरू मार्फत, पहिलो-अर्डर र दोस्रो-अर्डर लेजर आउटपुट क्रमशः महसुस गर्न सकिन्छ, चित्र 15(a) मा देखाइएको छ। पहिलो-अर्डर संरचनाको लागि,पम्प स्रोतएक 1365 nm लेजर हो, र FBG सेन्सर पहिलो-अर्डर स्टोक्स लाइट (1 455 nm) को तरंग लम्बाइसँग मिल्ने फाइबरको अर्को छेउमा राखिएको छ। दोस्रो-अर्डर संरचनामा 1 455 nm स्पट FBG मिरर समावेश छ, जसलाई पम्पको छेउमा लेसिङ उत्पन्न गर्न सजिलो बनाउनको लागि राखिएको छ, र 1 560 nm FBG सेन्सर फाइबरको टाढाको छेउमा राखिएको छ। उत्पन्न लेसिङ प्रकाश पम्प अन्त मा आउटपुट छ, र तापक्रम सेन्सिंग उत्सर्जित प्रकाश को तरंगदैर्ध्य परिवर्तन मापन द्वारा महसुस गर्न सकिन्छ। लेसिङ तरंगदैर्ध्य र FBG को तापमान बीचको विशिष्ट सम्बन्ध चित्र 15(b) मा देखाइएको छ।

यो योजना व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा धेरै आकर्षक हुनुको कारण हो: सबैभन्दा पहिले, सेन्सिङ तत्व एक शुद्ध निष्क्रिय यन्त्र हो, र यो डेमोड्युलेटर (100 किमी भन्दा बढी) बाट टाढा हुन सक्छ, जुन धेरै अल्ट्रा-लामोमा प्रयोग गरिन्छ। - दूरी आवेदन वातावरण। (जस्तै पावर लाइनहरू, तेल र ग्यास पाइपलाइनहरू, उच्च-गति रेल ट्र्याकहरू, इत्यादिको सुरक्षा निगरानी) अनिवार्य छ; थप रूपमा, मापन गर्नको लागि जानकारी तरंगदैर्ध्य डोमेनमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, जुन FBG सेन्सरको केन्द्र तरंगदैर्ध्यले मात्र निर्धारण गरिन्छ, पम्प स्रोत शक्ति वा अप्टिकल फाइबर सेन्सिङमा प्रणालीलाई हानि परिवर्तन हुँदा स्थिर गर्न सकिन्छ; अन्तमा, पहिलो-अर्डर र दोस्रो-अर्डर लेसिङ स्पेक्ट्राको सिग्नल-टु-आवाज अनुपात क्रमशः 20 dB र 35 dB को रूपमा उच्च छ, जसले प्रणालीले महसुस गर्न सक्ने सीमा दूरी 100 किलोमिटर नाघेको संकेत गर्छ। तसर्थ, राम्रो थर्मल स्थिरता र अल्ट्रा-लामो-दूरी सेन्सिङले DFB-RFL लाई उच्च प्रदर्शन अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ प्रणाली बनाउँछ।
माथिको विधि जस्तै 200 किलोमिटर बिन्दु सेन्सिङ प्रणाली पनि लागू गरिएको छ, चित्र 16 मा देखाइएको छ। अनुसन्धान परिणामहरूले प्रणालीको लामो सेन्सिङ दूरीको कारणले प्रतिबिम्बित सेन्सर संकेतको सिग्नल-टु-आवाज अनुपात देखाउँछ। उत्तम अवस्थामा 17 dB, खराब अवस्थामा 10 dB, र तापमान संवेदनशीलता 11.3 pm/℃ हो। प्रणालीले बहु-तरंगदैर्ध्य मापन महसुस गर्न सक्छ, जसले एकै समयमा 11 बिन्दुहरूको तापमान जानकारी मापन गर्ने सम्भावना प्रदान गर्दछ। र यो संख्या बढाउन सकिन्छ। साहित्यमा उल्लेख गरिए अनुसार, 22 FBGs मा आधारित फाइबर अनियमित लेजरले 22 विभिन्न तरंगदैर्ध्यमा काम गर्न सक्छ। यद्यपि, समाधानको लागि बराबर लम्बाइको अप्टिकल फाइबरको जोडी चाहिन्छ, र अप्टिकल फाइबर स्रोतहरूको माग माथि उल्लिखित विधिको तुलनामा दोब्बर हुन्छ।

2016 मा, रिमोटअप्टिकल पम्पिङ एम्पलीफायर, अप्टिकल फाइबर संचारमा ROPA, सक्रिय फाइबरमा सक्रिय लाभको मिश्रित लाभ प्रयोग गरी ररमनएकल-मोड फाइबर, व्यापक सैद्धांतिक विश्लेषण र प्रयोगात्मक प्रमाणीकरणमा लाभ। 1.5 ¼m ब्यान्डमा सक्रिय फाइबरमा आधारित लामो दूरीको RFL प्रस्तुत गरिएको छ, चित्र 17(a) मा देखाइएको छ। थप रूपमा, अनियमित लेजर प्रणालीले लामो दूरीको बिन्दु सेन्सिङमा पनि राम्रो प्रदर्शन गर्दछ। उदाहरणको रूपमा बिन्दु-प्रकार तापमान सेन्सर लिनुहोस्। यस संरचनाको अनियमित लेजर आउटपुट अन्तको शिखर तरंग दैर्ध्य FBG मा थपिएको तापक्रमसँग रैखिक सम्बन्ध छ, र सेन्सर प्रणालीमा चित्र 17(b) र (c) मा देखाइए अनुसार तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रकार्य छ। विशेष गरी, अघिल्लो संरचनाको तुलनामा, यो योजनासँग कम थ्रेसहोल्ड र उच्च सिग्नल-देखि-शोर अनुपात छ।

भविष्यको अनुसन्धानमा, विभिन्न पम्पिङ विधिहरू र मिररहरूको डिजाइन मार्फत, यसले उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ अल्ट्रा-लामो-दूरी फाइबर अनियमित लेजर पोइन्ट-सेन्सिङ प्रणाली महसुस गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।