Principiul de lucru al sursei de lumină în bandă largă ASE

Lumina de bandă largă ASE generată de fibra dopată de erbium este amplificată lumina spontană de emisie generată de fibra dopată de erbium cu lungime de undă scurtă. Așa cum se arată în diagrama următoare, tranziția ionilor de pământ rar pompați între nivelurile de energie superioare și inferioare pentru a genera lumină de emisie spontană, care este amplificată în procesul de emisie stimulată. Acest proces se repetă continuu și chiar o putere de ieșire destul de mare poate fi obținută în condiții de pompare suficiente. (ASE = emisie spontană amplificată, lumină de emisie spontană amplificată)

Radiația ASE este prezentă în mod obișnuit ca lumină de zgomot în lasere de fibre și amplificatoare de fibre. ASE Light concurează de obicei cu laserul lungimii de undă a semnalului pentru câștig, determinând scăderea puterii eficiente a lungimii de undă laser, raportul semnal-zgomot laser la scădere și gradul de polarizare pentru a scădea. Prin urmare, se speră că lumina ASE va fi minimizată în lasere cu fibre și amplificatoare de fibre. Atunci când proiectați lasere și amplificatoare cu fibre, cota de putere a luminii ASE va fi redusă pe cât posibil prin optimizarea structurii căii optice. Cu toate acestea, lumina ASE ca sursă de lumină în sine are, de asemenea, unele caracteristici, cum ar fi gama spectrală largă, planeitatea spectrală, coerența scăzută, un grad scăzut de polarizare etc., care nu sunt posedate de surse de lumină laser. Mai mult, deoarece sursa de lumină ASE ASE este generată într-o fibră ERBIUM cu un singur mod, poate fi cuplată cu o fibră obișnuită cu un singur mod aproape fără pierdere. Prin urmare, această sursă de lumină în bandă largă ASE are, de asemenea, aplicații importante în unele ocazii, cum ar fi giroscopurile cu fibre, detectarea fibrelor, imagistica OCT și compensarea puterii canalului de comunicare optică. În fibra de lumină de bandă largă ASE din fibră de bandă largă C+L, fibra de cuarț dopată cu erbium este de obicei utilizată ca material de lucru, iar un laser semiconductor cu bandă de 980 nm este utilizat ca pompă de excitație pentru a genera radiații spontane în banda C, care este amplificată prin procesul de radiație stimulat. Deoarece fibra dopată de erbium are o anumită lungime, lumina de radiație a benzii C este absorbită de alți ioni erbium și re-radiată în timpul transmisiei, astfel încât lungimea de undă de radiație este deplasată la o bandă mai lungă. Aceste radiații vor fi amplificate din nou prin emisii stimulate și, în sfârșit, se obține spectrul de bandă largă ASE care acoperă banda C sau banda L. Prin diferite modele de structură optică a căilor optice, se pot obține produse sursă de lumină cu diferite spectre de bandă, cum ar fi C, L, C+L, pot fi obținute.

Cele de mai sus este calea optică pentru testarea spectrului de radiații ASE a fibrei dopate ER. Izolatorul este un izolator de fibre, iar WDM este un divizor de lungime de undă din fibră de 980/1550nm. Pompa LD cu un singur mod de 974nm oferă laser cu pompă, care excită o secțiune din fibra dopată cu ER cu un singur mod prin cuplajul WDM. Lumina ASE din spate și lumina ASE emisă sunt ieșite prin două izolatoare. Sub aceeași putere a pompei, în figură sunt prezentate spectrul ASE măsurat înapoi (linie verde) și spectrul ASE înainte (linia albastră). Se poate observa că spectrul de radiații ASE emis direct de fibra dopată de erbium nu este plană, iar diferența de densitate de putere între diferite lungimi de undă poate atinge mai mult de 10dB. Spectrele ASE din cele două direcții nu sunt exact aceleași. Prin urmare, în produsul sursă de lumină de bandă largă din fibră ASE, tehnologia de aplatizare a spectrului (filtru) este necesară pentru a obține un spectru de ieșire plat.