ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຂອງ Fiber Random Laser ໃນ​ການ​ຮັບ​ຮູ້​ຈຸດ​ທາງ​ໄກ Ultra​

ສຸ່ມກະຈາຍສຽງເລເຊີເສັ້ນໄຍໂດຍອີງໃສ່ການໄດ້ຮັບ ຣາມານ, spectrum ຜົນຜະລິດຂອງມັນໄດ້ຖືກຢືນຢັນວ່າມີຄວາມກວ້າງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະຕໍາແຫນ່ງ spectrum lasing ແລະ bandwidth ຂອງຝາປິດເຄິ່ງເປີດ DFB-RFL ແມ່ນຄືກັນກັບອຸປະກອນການຕອບໂຕ້ຈຸດເພີ່ມເຕີມ spectrum ແມ່ນສູງ. ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ຖ້າຫາກວ່າລັກສະນະ spectral ຂອງກະຈົກຈຸດ (ເຊັ່ນ: FBG) ມີການປ່ຽນແປງກັບສະພາບແວດລ້ອມພາຍນອກ, spectrum lasing ຂອງ laser random ເສັ້ນໄຍຍັງຈະມີການປ່ຽນແປງ. ອີງຕາມຫຼັກການນີ້, ເລເຊີແບບສຸ່ມເສັ້ນໄຍສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຮັບຮູ້ຫນ້າທີ່ຮັບຮູ້ຈຸດໄລຍະໄກພິເສດ.

ໃນວຽກງານການຄົ້ນຄວ້າທີ່ໄດ້ລາຍງານໃນປີ 2012, ໂດຍຜ່ານແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ DFB-RFL ແລະການສະທ້ອນ FBG, ແສງເລເຊີແບບສຸ່ມສາມາດຜະລິດຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍ optical ຍາວ 100 ກິໂລແມັດ. ໂດຍຜ່ານການອອກແບບໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຜົນຜະລິດເລເຊີຄໍາສັ່ງທໍາອິດແລະຄໍາສັ່ງທີສອງສາມາດຖືກຮັບຮູ້ຕາມລໍາດັບ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 15(a). ສໍາລັບໂຄງສ້າງຄໍາສັ່ງທໍາອິດ, ໄດ້ແຫຼ່ງປັ໊ມເປັນເລເຊີ 1 365 nm, ແລະເຊັນເຊີ FBG ທີ່ກົງກັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງແສງ Stokes ທໍາອິດ (1 455 nm) ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ປາຍອື່ນໆຂອງເສັ້ນໄຍ. ໂຄງສ້າງຄໍາສັ່ງທີສອງປະກອບມີກະຈົກ FBG ຈຸດ 1 455 nm, ເຊິ່ງຖືກວາງຢູ່ເທິງປາຍປັ໊ມເພື່ອເຮັດໃຫ້ງ່າຍຕໍ່ການຜະລິດ lasing, ແລະເຊັນເຊີ 1 560 nm FBG ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ປາຍຂອງເສັ້ນໄຍ. ແສງສະຫວ່າງ lasing ທີ່ຜະລິດແມ່ນຜົນຜະລິດຢູ່ທີ່ປາຍປັ໊ມ, ແລະການຮັບຮູ້ອຸນຫະພູມສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ໂດຍການວັດແທກການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາ. ຄວາມສຳພັນປົກກະຕິລະຫວ່າງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ ແລະອຸນຫະພູມຂອງ FBG ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 15(b).

ເຫດຜົນທີ່ໂຄງການນີ້ມີຄວາມດຶງດູດຫຼາຍໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງແມ່ນ: ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ອົງປະກອບການຮັບຮູ້ແມ່ນອຸປະກອນຕົວຕັ້ງຕົວຕີທີ່ບໍລິສຸດ, ແລະມັນສາມາດຢູ່ໄກຈາກ demodulator (ຫຼາຍກວ່າ 100 ກິໂລແມັດ), ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍ ultra-long. - ສະ​ພາບ​ແວດ​ລ້ອມ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ໄລ​ຍະ​ທາງ​. (ເຊັ່ນ: ການກວດສອບຄວາມປອດໄພຂອງສາຍໄຟຟ້າ, ທໍ່ນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສ, ເສັ້ນທາງລົດໄຟຄວາມໄວສູງ, ແລະອື່ນໆ) ແມ່ນຈໍາເປັນ; ນອກຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນທີ່ຈະວັດແທກແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນໂດເມນຄວາມຍາວຄື່ນ, ເຊິ່ງພຽງແຕ່ກໍານົດໂດຍ wavelength ສູນກາງຂອງເຊັນເຊີ FBG, ເຮັດໃຫ້ລະບົບໃນ pump ແຫຼ່ງພະລັງງານຫຼືເສັ້ນໄຍ optical Sensing ສາມາດສະຖຽນລະພາບໃນເວລາທີ່ການສູນເສຍການປ່ຽນແປງ; ສຸດທ້າຍ, ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສິ່ງລົບກວນຂອງ spectra lasing ລຳດັບທີໜຶ່ງ ແລະ ລຳດັບທີສອງແມ່ນສູງເຖິງ 20 dB ແລະ 35 dB, ຕາມລຳດັບ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໄລຍະຫ່າງທີ່ລະບົບສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ໄກເກີນ 100 ກິໂລແມັດ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ດີແລະການຮັບຮູ້ໄລຍະໄກ ultra-long-term ເຮັດໃຫ້ DFB-RFL ເປັນລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ປະສິດທິພາບສູງ.
ລະບົບການຮັບຮູ້ຈຸດ 200 ກິໂລແມັດທີ່ຄ້າຍຄືກັບວິທີການຂ້າງເທິງນີ້ຍັງໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 16. ຜົນການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເນື່ອງຈາກໄລຍະໄກຂອງລະບົບການຮັບຮູ້ຍາວ, ອັດຕາສ່ວນສັນຍານກັບສຽງຂອງສັນຍານເຊັນເຊີທີ່ສະທ້ອນອອກມາແມ່ນ. 17 dB ໃນກໍລະນີທີ່ດີທີ່ສຸດ, 10 dB ໃນກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ, ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງອຸນຫະພູມແມ່ນ 11.3 pm/℃. ລະບົບສາມາດຮັບຮູ້ການວັດແທກຫຼາຍຄື້ນ, ເຊິ່ງສະຫນອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການວັດແທກຂໍ້ມູນອຸນຫະພູມຂອງ 11 ຈຸດໃນເວລາດຽວກັນ. ແລະຕົວເລກນີ້ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ. ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວໄວ້ໃນວັນນະຄະດີ, laser random ເສັ້ນໄຍໂດຍອີງໃສ່ 22 FBGs ສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 22 wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການແກ້ໄຂຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄູ່ຂອງເສັ້ນໄຍ optical ຄວາມຍາວເທົ່າທຽມກັນ, ແລະຄວາມຕ້ອງການຊັບພະຍາກອນເສັ້ນໄຍ optical ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າເມື່ອທຽບກັບວິທີການຂ້າງເທິງນີ້.

ໃນປີ 2016, ໄລຍະໄກOptical Pumping Amplifier, ROPA ໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical, ການນໍາໃຊ້ການຜະສົມຜະສານຂອງກໍາໄລໃນເສັ້ນໄຍທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະຣາມານໄດ້ຮັບໃນເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ, ການວິເຄາະທິດສະດີທີ່ສົມບູນແບບແລະການກວດສອບການທົດລອງ. RFL ໄລຍະໄກໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນແຖບ 1.5 μmແມ່ນນໍາສະເຫນີ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 17(a). ນອກຈາກນັ້ນ, ລະບົບເລເຊີແບບສຸ່ມຍັງປະຕິບັດໄດ້ດີໃນການຮັບຮູ້ຈຸດທາງໄກ. ເອົາເຊັນເຊີອຸນຫະພູມປະເພດຈຸດເປັນຕົວຢ່າງ. ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສູງສຸດຂອງການສົ່ງອອກເລເຊີແບບສຸ່ມຂອງໂຄງສ້າງນີ້ມີຄວາມສໍາພັນທາງເສັ້ນກັບອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມໃສ່ FBG, ແລະລະບົບເຊັນເຊີມີຟັງຊັນ multiplexing ການແບ່ງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 17(b) ແລະ (c) ດັ່ງທີ່ສະແດງ. ໂດຍສະເພາະ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບໂຄງສ້າງທີ່ຜ່ານມາ, ໂຄງການນີ້ມີຂອບເຂດຕ່ໍາແລະອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດ, ໂດຍຜ່ານການອອກແບບຂອງວິທີການ pumping ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະກະຈົກ, ຄາດວ່າຈະຮັບຮູ້ລະບົບການຮັບຮູ້ຈຸດ laser random ເສັ້ນໄຍ ultra-ໄລຍະໄກທີ່ມີປະສິດທິພາບດີກວ່າ.