ຄວາມຮູ້ດ້ານວິຊາຊີບ

ການແຜ່ກະຈາຍ laser amplifier

2023-10-11

ຄໍານິຍາມ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຂໍ້ມູນໃຍແກ້ວນໍາແສງ, ຂະບວນການຂະຫຍາຍທີ່ເກີດຂື້ນໃນໄລຍະເສັ້ນໄຍສາຍສົ່ງຍາວຫຼາຍ.

ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ເສັ້ນໄຍຍາວທີ່ໃຊ້ໃນການສົ່ງຂໍ້ມູນທາງໄກ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຮັບປະກັນພະລັງງານສັນຍານທີ່ພຽງພໍໃນຕົວຮັບແລະເພື່ອຮັກສາອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງທີ່ພຽງພໍໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນອັດຕາຄວາມຜິດພາດເລັກນ້ອຍ. ໃນຫຼາຍໆກໍລະນີເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແຍກກັນ, ປະຕິບັດດ້ວຍເສັ້ນໄຍ doped ໂລກທີ່ຫາຍາກສອງສາມແມັດ, ສູບໂດຍເລເຊີ diode ຄູ່ເສັ້ນໄຍ, ບາງຄັ້ງເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງເຄື່ອງສົ່ງຫຼືພຽງແຕ່ຢູ່ທາງຫນ້າຂອງເຄື່ອງຮັບ, ຫຼືຢູ່ໃນກາງຂອງສາຍສົ່ງ. ເສັ້ນໄຍທີ່ໃຊ້ຢູ່ບ່ອນໃດບ່ອນໜຶ່ງ. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຈກຢາຍຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍສາຍສົ່ງຕົວມັນເອງຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້. ດອກໄຟປັ໊ມມັກຈະຖືກສີດຢູ່ທີ່ພອດຮັບຫຼືສາຍສົ່ງ, ຫຼືທັງສອງພອດຈະຖືກສີດໃນເວລາດຽວກັນ. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຈກຢາຍນີ້ອາດຈະບັນລຸຜົນປະໂຫຍດໂດຍລວມທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ແຕ່ຜົນປະໂຫຍດຕໍ່ຫົວຫນ່ວຍແມ່ນຕ່ໍາຫຼາຍ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່ານີ້ສາມາດຮັກສາລະດັບພະລັງງານສັນຍານທີ່ສົມເຫດສົມຜົນໃນເວລາທີ່ມີການສູນເສຍສາຍສົ່ງ, ແທນທີ່ຈະເພີ່ມພະລັງງານໂດຍສອງສາມເດຊີເບນ.


ຂໍ້ດີ ແລະ ຂໍ້ເສຍ:

ປະໂຫຍດອັນຫນຶ່ງຂອງການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຈກຢາຍແມ່ນການສ້າງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຕ່ໍາໃນການເຊື່ອມຕໍ່. ອັນນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າພະລັງງານສັນຍານຖືກຮັກສາໄວ້ຕະຫຼອດເວລາແທນທີ່ຈະຢູ່ໃນລະດັບຕໍ່າຫຼາຍ, ເຊັ່ນດຽວກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຍກກັນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພະລັງງານສັນຍານສູງສຸດສາມາດຖືກຫຼຸດລົງໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມສຽງດັງຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ. ອັນນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນໄຍທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ.

ຂໍ້ເສຍທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງຫຼາຍຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຈກຢາຍແມ່ນຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຂອງປັ໊ມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ນີ້ໃຊ້ກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ Raman ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ຫາຍາກໃນໂລກ doped, ປຶກສາຫາລືຂ້າງລຸ່ມນີ້.

ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນຂຶ້ນກັບລະບົບສາຍສົ່ງແລະຄຸນລັກສະນະຂອງມັນ. ຕົວຢ່າງ, ສໍາລັບລະບົບທີ່ອີງໃສ່ solitons ເທົ່ານັ້ນ, ປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາແມ່ນຊ່ວງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນແລະແບນວິດຂອງສັນຍານ.


ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເລເຊີແຈກຢາຍ

ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງແຈກຢາຍສາມາດຖືກປະຕິບັດໃນສອງຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ວິທີທໍາອິດແມ່ນການນໍາໃຊ້ເສັ້ນໄຍສາຍສົ່ງທີ່ປະກອບດ້ວຍ ions doped ໂລກຫາຍາກບາງ, ເຊັ່ນ erbium ions, ແຕ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ doping ຈໍາເປັນຕ້ອງຕ່ໍາກວ່າເສັ້ນໃຍ amplifier ທໍາມະດາຫຼາຍ. ເຖິງແມ່ນວ່າເສັ້ນໄຍ silica ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການສື່ສານ, ການລະລາຍຂອງມັນຢູ່ໃນ ions ໂລກທີ່ຫາຍາກແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ແລະການ doping ຕ່ໍາສາມາດຫຼີກເວັ້ນການ quenching. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກສາຍສົ່ງເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດອື່ນໆ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງໃຫ້ມີແບນວິດຂະຫນາດໃຫຍ່. ໂດຍສະເພາະ, doping ຈະເພີ່ມການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່, ເຊິ່ງບໍ່ແມ່ນບັນຫາທີ່ຮ້າຍແຮງໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງສັ້ນ.

ເນື່ອງຈາກໄຟປັ໊ມຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຈກຢາຍຍັງຈໍາເປັນຕ້ອງຖືກສົ່ງຜ່ານໄລຍະໄກ, ມັນຈະປະສົບກັບການສູນເສຍສາຍສົ່ງ. ຖ້າຄວາມຍາວຂອງທໍ່ປັ໊ມມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຄວາມຍາວຂອງສັນຍານ, ການສູນເສຍແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າແສງສະຫວ່າງສັນຍານ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ erbium-doped ແບບແຜ່ກະຈາຍຍາວຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ແສງສະຫວ່າງ pump 1.45 micron ແທນທີ່ຈະເປັນແສງສະຫວ່າງ 980nm ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ. ອັນນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ມີຂໍ້ຈຳກັດຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ. ເຖິງແມ່ນວ່າມີຄວາມຍາວຂອງປັ໊ມຍາວ, ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຂອງປັ໊ມແມ່ນສູງກວ່າເນື່ອງຈາກການສູນເສຍປັ໊ມທຽບກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ.


ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ Raman ທີ່ແຈກຢາຍ

ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະເພດອື່ນແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ Raman, ເຊິ່ງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຝຸ່ນດິນທີ່ຫາຍາກ. ແທນທີ່ຈະ, ມັນໃຊ້ການກະແຈກກະຈາຍ Raman ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນເພື່ອບັນລຸຂະບວນການຂະຫຍາຍ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເສັ້ນໃຍສາຍສົ່ງແມ່ນຍາກທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບສໍາລັບຂະບວນການຂະຫຍາຍ Raman ເພາະວ່າການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່ຕ້ອງຕ່ໍາແລະແສງສະຫວ່າງ pump ຍັງປະສົບການສູນເສຍສາຍສົ່ງ. ເພາະສະນັ້ນ, ພະລັງງານ pump ສູງຫຼາຍແມ່ນຕ້ອງການ.

ລະດັບການໄດ້ຮັບຂອງແຫຼ່ງປໍ້າແມ່ນຂຶ້ນກັບອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງຫຼັກເສັ້ນໄຍ. ຂອບເຂດການຮັບທີ່ກວ້າງກວ່າທີ່ປັບແຕ່ງໄດ້ແມ່ນສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການລວມເອົາຄວາມຍາວຂອງປັ໊ມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.


We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept