ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಭಾಗ ಒನ್ ಗಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ್ಯುತಿಕಾರಿಭಾಗವನ್ನು ಸಂವೇದನೆ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಜೊತೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸಂವೇದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಲೇಸರ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಫೈಬರ್, ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ ಅಥವಾ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರದೇಶ, ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ ತೀವ್ರತೆ, ತರಂಗಾಂತರ, ಹಂತ, ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ ಇತ್ಯಾದಿಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಪ್ರಸರಣದಲ್ಲಿನ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಂದ ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ, ಒತ್ತಡ, ಪ್ರವಾಹ, ಸ್ಥಳಾಂತರ, ಕಂಪನ, ತಿರುಗುವಿಕೆ, ಬಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಮಾಣವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾರ್ಗದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿದಾಗ, ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನೆ ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.

ಹಲವು ವಿಧಗಳಿವೆಲೇಸರ್ ಮೂಲಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಸುಸಂಬದ್ಧಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳುಮತ್ತು ಅಸಂಗತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು, ಅಸಂಗತಲಘು ಮೂಲಗಳುಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಘನ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ದ್ರವ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಅನಿಲ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಮತ್ತುನಾರುಬರೆ ಚಲಿಸು. ಕೆಳಗಿನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನೆ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಕಿರಿದಾದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲ ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಲೇಸರ್, ಏಕ-ತರಂಗಾಂತರದ ಸ್ವೀಪ್ ಆವರ್ತನ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ಬಿಳಿ ಲೇಸರ್.

ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಾಗಿ 1.1 ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳುಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ಮೂಲದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಲೈಟ್ ವೇವ್, ಲೇಸರ್ ಲೈಟ್ ಸೋರ್ಸ್ ಸ್ವತಃ ಪವರ್ ಸ್ಟೆಬಿಲಿಟಿ, ಲೇಸರ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್, ಫೇಸ್ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪತ್ತೆ ದೂರ, ಪತ್ತೆ ನಿಖರತೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ದೂರದ-ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಅಕಾಡೆಮಿ ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮವು ಲೇಸರ್ ಚಿಕಣಿೀಕರಣದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣವಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಡೊಮೇನ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ (ಆಫ್‌ಡಿಆರ್) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬ್ಯಾಕ್‌ರೈಲಿಯಾ ಚದುರಿದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಸಾವಿರ ಪತ್ತೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ (ಮಿಲಿಮೀಟರ್ -ಮಟ್ಟದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ (-100 ಡಿಬಿಎಂ ವರೆಗೆ) ಅನುಕೂಲಗಳು ವಿತರಿಸಿದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಸಂವೇದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಶ್ರುತಿ ಸಾಧಿಸಲು ಶ್ರುತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸುವುದು OFDR ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ತಿರುಳು, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು OFDR ಪತ್ತೆ ಶ್ರೇಣಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಫಲನ ಪಾಯಿಂಟ್ ಅಂತರವು ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಬೀಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯು ಗುಣಾಂಕ τ/τc ನಿಂದ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಗಮನ ಸೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗೌಸಿಯನ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ್ಕಾಗಿ, ಬೀಟ್ ಆವರ್ತನವು 90% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಗೋಚರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂವೇದನಾ ಉದ್ದದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು LMAX ~ 0.04vg/f ಆಗಿದೆ, ಇದರರ್ಥ 80 ಕಿ.ಮೀ ಉದ್ದದ ಫೈಬರ್‌ಗೆ 80 ಕಿ.ಮೀ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇತರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಹೈಡ್ರೋಫೋನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಕನಿಷ್ಠ ಅಳತೆ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸಹ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟೈಮ್ ಡೊಮೇನ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ (ಬಿಒಟಿಡಿಆರ್) ನಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಅಳತೆ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೆಸೊನೇಟರ್ ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಗೈರೊದಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗದ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅನುರಣಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಅನುರಣನ ಆಳವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಅನುರಣಕದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಗೈರೊದ ಅಳತೆ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

1.2 ಸ್ವೀಪ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು

ಏಕ ತರಂಗಾಂತರದ ಸ್ವೀಪ್ ಲೇಸರ್ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರುತಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಬಹು output ಟ್‌ಪುಟ್ ಸ್ಥಿರ ತರಂಗಾಂತರದ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಸಿಸ್ಟಮ್ ನಿರ್ಮಾಣದ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅನಿವಾರ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಟ್ರೇಸ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಅನಿಲಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಅನಿಲ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಮಾಪನ ಅನಿಲವು ಸಾಕಾಗಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದಾಗ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಅನಿಲ ಅಣುವಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗರಿಷ್ಠತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಸರಣ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದ ಅನಿಲದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಸಂವೇದನಾ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ತರಂಗಾಂತರದಿಂದ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ಥಿರವಾದ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಅಂತಹ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳತೆಯ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಡೊಮೇನ್ ಪ್ರತಿಬಿಂಬದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕೆಲವು ವಿತರಣಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರವಾದ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಶೆಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಮುನ್ನಡೆಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ದರವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 10 ಪಿಎಂ/bettents ಗೆ ತಲುಪುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ತರಂಗಾಂತರದ ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಲಿಡಾರ್, ಲೇಸರ್ ರಿಮೋಟ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂವೇದನಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಏಕ-ತರಂಗಾಂತರದ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಶ್ರುತಿ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಶ್ರುತಿ ವೇಗ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಕಿರಿದಾದ-ಅಗಲವಾದ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ಗುರಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ವರ್ಧಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ದೊಡ್ಡ ತರಗತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯವಸತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಥಿರ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ.

1.3 ಬಿಳಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ್ಕಾಗಿ ಬೇಡಿಕೆ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕಿನ ಲೇಸರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ವೈಟ್ ಲೈಟ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂವೇದಕ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಫೈಬರ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ (ಎಫ್‌ಬಿಜಿ) ಅನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅಥವಾ ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಡೆಮೋಡ್ಯುಲೇಷನ್ಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಹಿಂದಿನವರು ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಎಫ್‌ಬಿಜಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಎರಡನೆಯದು ಸಂವೇದನೆಯಲ್ಲಿ ಎಫ್‌ಬಿಜಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡಲು ಉಲ್ಲೇಖ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇವೆರಡಕ್ಕೂ ಎಫ್‌ಬಿಜಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಎಫ್‌ಬಿಜಿ ಪ್ರವೇಶ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಳವಡಿಕೆ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು 0.1 ಎನ್‌ಎಮ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಬಹು ಎಫ್‌ಬಿಜಿಯ ಏಕಕಾಲಿಕ ಡಿಮೋಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂವೇದನೆಗಾಗಿ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಫೈಬರ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ (ಎಲ್‌ಪಿಎಫ್‌ಜಿ) ಅನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಒಂದೇ ನಷ್ಟದ ಗರಿಷ್ಠತೆಯ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 10 ಎನ್‌ಎಂ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಸಾಕಷ್ಟು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಫ್ಲಾಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶಾಲ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಅದರ ಅನುರಣನ ಗರಿಷ್ಠ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಅಕೌಸ್ಟೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಫೈಬರ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ (ಎಐಎಫ್‌ಜಿ) ವಿದ್ಯುತ್ ಶ್ರುತಿ ಮೂಲಕ 1000 ಎನ್‌ಎಂ ವರೆಗೆ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರುತಿ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂತಹ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ವೈಡ್ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ವಿಶಾಲ-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಓರೆಯಾದ ಬ್ರಾಗ್ ಫೈಬರ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಫೈಬರ್ ಸಂವೇದನೆ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಬಹು-ಗರಿಷ್ಠ ನಷ್ಟ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ತರಂಗಾಂತರ ವಿತರಣಾ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 40 nm ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಇದರ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ಬಹು ಪ್ರಸರಣ ಶಿಖರಗಳಲ್ಲಿ ಹೋಲಿಸುವುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ವಿಶಾಲ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಿರಬೇಕು.

2. ದೇಶ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಸ್ಥಿತಿ

1.1 ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ

2.1.1 ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟೆಡ್ ಫೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್ ಲೇಸರ್

2006 ರಲ್ಲಿ, ಕ್ಲೀಚೆ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಅರೆವಾಹಕದ MHz ಸ್ಕೇಲ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆಡಿಎಫ್‌ಬಿ ಲೇಸರ್(ವಿತರಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೇಸರ್) ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು KHz ಸ್ಕೇಲ್‌ಗೆ; 2011 ರಲ್ಲಿ, ಕೆಸ್ಲರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. 40 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ z ್‌ನ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನ್ಯಾರೋ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಕುಹರವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ; 2013 ರಲ್ಲಿ, ಪೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಬಾಹ್ಯ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ (ಎಫ್‌ಪಿ) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 15 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ z ್‌ನ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆದರು. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಿಧಾನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಲೇಸರ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಪಾಂಡ್-ಡ್ರೆವರ್-ಹಾಲ್ ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದೆ. 2010 ರಲ್ಲಿ, ಬರ್ನ್‌ಹಾರ್ಡಿ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಸುಮಾರು 1.7 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ z ್ ರೇಖೆಯ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ 1 ಸೆಂ.ಮೀ ಎರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಎಫ್‌ಬಿಜಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ, ಲಿಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ ಲೈನ್-ಅಗಲ ಸಂಕೋಚನಕ್ಕಾಗಿ ಹೈ-ಕ್ಯೂ ಎಕೋ ವಾಲ್ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹಿಂದುಳಿದ ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್‌ನ ಸ್ವಯಂ-ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ 160 ಹೆರ್ಟ್ಸ್ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್-ಅಗಲ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು.

ಅಂಜೂರ 1 (ಎ) ಬಾಹ್ಯ ಪಿಸುಮಾತು ಗ್ಯಾಲರಿ ಮೋಡ್ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ನ ಸ್ವಯಂ-ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸಂಕೋಚನದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ;
(ಬಿ) 8 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ z ್‌ನ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಉಚಿತ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ನ ಆವರ್ತನ ವರ್ಣಪಟಲ;
(ಸಿ) ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್‌ನ ಆವರ್ತನ ವರ್ಣಪಟಲ
2.1.2 ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್

ರೇಖೀಯ ಕುಹರದ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ, ಅನುರಣಕದ ಉದ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಏಕ ರೇಖಾಂಶದ ಮೋಡ್‌ನ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 2004 ರಲ್ಲಿ, ಸ್ಪೀಗೆಲ್ಬರ್ಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಡಿಬಿಆರ್ ಶಾರ್ಟ್ ಕುಹರದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 2 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ z ್‌ನ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ರೇಖಾಂಶ ಮೋಡ್ ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ. 2007 ರಲ್ಲಿ, ಶೆನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಬೈ-ಜಿಇ ಸಹ-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಫ್‌ಬಿಜಿ ಬರೆಯಲು 2 ಸೆಂ.ಮೀ. 2010 ರಲ್ಲಿ, ಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2 ಸೆಂ.ಮೀ. 2014 ರಲ್ಲಿ, ತಂಡವು ಎಫ್‌ಬಿಜಿ-ಎಫ್‌ಪಿ ಫಿಲ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಣ್ಣ ರೇಖೀಯ ಕುಹರವನ್ನು (ವರ್ಚುವಲ್ ಮಡಿಸಿದ ರಿಂಗ್ ರೆಸೊನೇಟರ್) ಬಳಸಿತು, ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಕಿರಿದಾದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು. 2012 ರಲ್ಲಿ, ಕೈ ಮತ್ತು ಇತರರು. 114 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕರಿಸುವ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್, 1540.3 ಎನ್‌ಎಂ ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು 4.1 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ z ್‌ನ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವನ್ನು ಪಡೆಯಲು 1.4 ಸೆಂ.ಮೀ ಸಣ್ಣ ಕುಹರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದೆ. 2013 ರಲ್ಲಿ, ಮೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. 10 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಏಕ-ಉದ್ದದ ಮೋಡ್, ಕಡಿಮೆ-ಹಂತದ ಶಬ್ದ ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಪೂರ್ಣ-ಪಕ್ಷಪಾತ ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ಸಾಧನದ ಸಣ್ಣ ಉಂಗುರ ಕುಹರದೊಂದಿಗೆ ಎರ್ಬಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಚದುರುವಿಕೆ. ಕಡಿಮೆ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್ ಲೇಸರ್ .ಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಗಳಿಕೆ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ 2015 ರಲ್ಲಿ, ತಂಡವು 45 ಸೆಂ.ಮೀ. ಎರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್‌ನಿಂದ ಕೂಡಿದ ಉಂಗುರ ಕುಹರವನ್ನು ಬಳಸಿತು.

ಚಿತ್ರ 2 (ಎ) ಎಸ್‌ಎಲ್‌ಸಿ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಡ್ರಾಯಿಂಗ್;
(ಬಿ) 97.6 ಕಿ.ಮೀ ಫೈಬರ್ ವಿಳಂಬದೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯುವ ಹೆಟೆರೊಡೈನ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಲೈನ್‌ಶೇಪ್