Prinsip Kerja Sumber Cahaya Broadband ASE

Cahaya broadband ASE yang dihasilkan oleh serat erbium-doped diamplifikasi lampu emisi spontan yang dihasilkan oleh serat pompa laser panjang gelombang pendek. Seperti yang ditunjukkan dalam diagram berikut, transisi ion tanah jarang yang dipompa antara tingkat energi atas dan bawah untuk menghasilkan cahaya emisi spontan, yang diamplifikasi dalam proses emisi yang distimulasi. Proses ini diulang terus menerus, dan bahkan daya output yang cukup tinggi dapat dicapai dalam kondisi pemompaan yang cukup. (ASE = emisi spontan yang diamplifikasi, lampu emisi spontan yang diamplifikasi)

Radiasi ASE umumnya hadir sebagai cahaya kebisingan pada laser serat dan amplifier serat. Cahaya ASE biasanya bersaing dengan laser panjang gelombang sinyal untuk mendapatkan, menyebabkan kekuatan efektif panjang gelombang laser menurun, rasio sinyal-ke-noise laser menurun, dan tingkat polarisasi menurun. Oleh karena itu, diharapkan cahaya ASE akan diminimalkan dalam laser serat dan amplifier serat. Saat merancang laser serat dan amplifier, pangsa daya dari lampu ASE akan dikurangi sebanyak mungkin dengan mengoptimalkan struktur jalur optik. Namun, ASE Cahaya sebagai sumber cahaya itu sendiri juga memiliki beberapa karakteristik, seperti rentang spektral lebar, kerataan spektral, koherensi rendah, tingkat polarisasi rendah, dll., Yang tidak dimiliki oleh sumber cahaya laser. Selain itu, karena sumber cahaya serat ASE dihasilkan dalam serat erbium mode tunggal, dapat digabungkan dengan serat mode tunggal biasa hampir tanpa kehilangan. Oleh karena itu, sumber cahaya broadband ASE ini juga memiliki aplikasi penting dalam beberapa kesempatan, seperti giroskop serat, penginderaan serat, pencitraan OCT, dan kompensasi daya saluran komunikasi optik. Dalam produk C+L Fiber ASE Broadband Sumber Cahaya yang sebenarnya, serat kuarsa yang didoping erbium biasanya digunakan sebagai bahan kerja, dan laser semikonduktor pita 980nm digunakan sebagai pompa eksitasi untuk menghasilkan radiasi spontan dalam pita C, yang diamplifikasi oleh proses radiasi yang distimulasi. Karena serat yang didoping erbium memiliki panjang tertentu, cahaya radiasi c-band diserap oleh ion Erbium lainnya dan direndahkan kembali selama transmisi, sehingga panjang gelombang radiasi digeser ke pita yang lebih panjang. Radiasi ini akan diperkuat dengan emisi yang distimulasi lagi, dan akhirnya spektrum broadband ASE yang mencakup C-band atau L-band diperoleh. Melalui berbagai desain struktur jalur optik, produk sumber cahaya ASE dengan spektrum pita yang berbeda seperti C, L, C+L dapat diperoleh.

Di atas adalah jalur optik untuk menguji spektrum radiasi ASE dari serat ER-doped. Isolator adalah isolator serat, dan WDM adalah pembagi panjang gelombang serat 980/1550nm. 974nm Single-Mode Pump Ld menyediakan laser pompa, yang menggairahkan bagian dari serat ER-doped mode tunggal melalui kopling WDM. Cahaya ASE yang dipancarkan ke belakang dan lampu ASE maju masing -masing adalah output melalui dua isolator. Di bawah daya pompa yang sama, spektrum ASE mundur yang diukur (garis hijau) dan spektrum ASE ke depan (garis biru) ditunjukkan pada gambar. Dapat dilihat bahwa spektrum radiasi ASE secara langsung dipancarkan oleh serat yang didoping erbium tidak datar, dan perbedaan kepadatan daya antara panjang gelombang yang berbeda dapat mencapai lebih dari 10dB. Spektrum ASE dalam dua arah tidak persis sama. Oleh karena itu, dalam produk Sumber Lampu Broadband ASE Fiber, Teknologi Perataan Spektrum (Filter) diperlukan untuk mencapai spektrum output datar.