Mewn{0}}technolegau blaengar megis cyfathrebu optegol, synhwyro ffibr optig, a sbectrosgopeg, mae math arbennig o ffynhonnell golau yn chwarae rhan hollbwysig fel arwr di-glod. Nid yw'n hysbys am ei amlder sengl a'i gydlyniad uchel fel laser, ac nid yw mor syml a chyffredin â LED. Yr ASE ydyw
Ffynhonnell Golau Band Eang (Ffynhonnell Golau Band Eang Allyriadau Digymell Amplified), offeryn pwerus sy'n cynhyrchu golau mewn ffordd unigryw.
I. Diffiniad ac Egwyddor Graidd o Ffynhonnell ASE
Mae craidd Ffynhonnell Golau ASE yn gorwedd yn "Allyriad Digymell Chwyddedig." Er mwyn ei ddeall, rhaid inni ddeall dau gysyniad yn gyntaf:
Allyriad 1.Spontaneous: Dyma sut mae LED yn allyrru golau. Pan fydd electronau mewn lled-ddargludyddion yn trosglwyddo o lefel egni uwch i lefel is, maen nhw'n allyrru ffoton ar hap ac yn annibynnol. Mae gan y ffotonau hyn wahanol gyfnodau, cyfeiriadau a thonfeddi, gan arwain at olau nad yw'n-gydlynol gyda sbectrwm eang.
Allyriad 2.Stimulated: Dyma sut mae laser yn allyrru golau. Mae ffoton sy'n dod i mewn yn "ysgogi" electron ar lefel egni uwch, gan ei orfodi i drosglwyddo a rhyddhau ffoton sy'n union yr un fath â'r un sy'n dod i mewn (yr un cyfnod, cyfeiriad a thonfedd). Mae'r broses hon yn chwyddo'r golau ac yn cynhyrchu golau cydlynol iawn.
Mae'r broses Ffynhonnell Allyriadau Digymell Chwyddedig yn eistedd yn glyfar rhwng y ddau hyn. Mae'n digwydd mewn cyfrwng cynnydd (yn nodweddiadol Erbium-Fibr Doped EDFA, Ytterbium-Fibr Doped, ac ati).
Cam 1:Allyriadau Digymell.Pan fydd y cyfrwng ennill yn cael ei gyffroi gan ffynhonnell pwmp (laser pwmp fel arfer), mae electronau ynddo yn cael eu dyrchafu i lefelau egni uwch. Heb unrhyw ysgogiad allanol, mae'r electronau hyn yn trosglwyddo'n ddigymell yn ôl i lefelau is, gan gynhyrchu ffotonau ymbelydredd digymell o wahanol gyfeiriadau a thonfeddi.
Cam 2:Y Broses Ymhelaethu.Yr allwedd yw bod y cyfrwng ennill hwn wedi'i gynllunio i gael cynnydd uchel. Nid yw'r ffotonau digymell hyn a gynhyrchir ar hap yn gadael yn uniongyrchol fel y byddent mewn LED cyffredin. Yn lle hynny, wrth iddynt deithio drwy'r cyfrwng, maent yn gweithredu fel "hadau" i sbarduno allyriad ysgogol o electronau cynhyrfus eraill, gan gynhyrchu nifer fawr o ffotonau sy'n union yr un fath â nhw eu hunain-mae'r golau yn cael ei chwyddo.
Canlyniad Terfynol:Gan fod y ffotonau "had" cychwynnol eu hunain yn cwmpasu ystod eang o donfeddi, mae'r golau chwyddedig hefyd yn gorchuddio band eang. Yn y cyfamser, oherwydd bod y broses chwyddo yn cynnwys allyriadau ysgogol, mae ei bŵer allbwn yn llawer uwch nag allyriadau digymell cyffredin (ee, o LED). Fodd bynnag, oherwydd hap y ffotonau cychwynnol, mae ei gydlyniad yn llawer is na laser. Yr allbwn terfynol yw pelydryn o -bŵer, eang-sbectrwm uchel,-golau cydlyniant isel-dyma ffynhonnell golau band eang ASE.
II. Nodweddion Amlwg Ffynonellau ASE
Sbectrwm 1.Broad: Dyma ei nodwedd amlycaf. Gall ffynhonnell erbium nodweddiadol-dopedig ASE fod â lled sbectrwm allbwn o 30-80nm (yn ganolog o gwmpas 1550nm), sy'n llawer uwch na llinell newid laser. Mae hyn yn caniatáu iddo gwmpasu'r band C cyfan neu'r band L, gan ei wneud yn ffynhonnell aml-sianel ddelfrydol.
2. Pŵer Allbwn Uchel: Oherwydd y broses ymhelaethu, gall pŵer allbwn ffynhonnell ASE gyrraedd degau o filiwat neu hyd yn oed lefelau wat, sawl archeb o faint sy'n uwch na LED.
3. Cydlyniad Isel: Gan fod y golau yn gymysgedd chwyddedig o nifer o donfeddi gwahanol, mae ei gydlyniad amser yn isel iawn. Mae'r nodwedd hon yn fantais enfawr mewn llawer o gymwysiadau.
Annibyniaeth polareiddio 4.Good: Yn nodweddiadol, mae golau allbwn ffynhonnell ASE yn unpolarized neu mae ganddo polareiddio isel iawn, gan symleiddio ei ddefnydd mewn systemau optegol.
III. Cymwysiadau Craidd Ffynonellau ASE
Mae eu priodweddau unigryw yn eu gwneud yn anhepgor yn y meysydd canlynol:
1. Profi System Gyfathrebu Ffibr Optegol: Mae'n offeryn perffaith ar gyfer profi ymateb sbectrol cydrannau optegol (fel ynysu, cylchredwyr, Amlblecyddion Is-adran Tonfedd WDM, switshis optegol, ac ati). Trwy oleuo dyfais â golau sbectrwm eang a dadansoddi'r sbectrwm allbwn yn uniongyrchol, gall rhywun werthuso colled mewnosod, lled band a metrigau perfformiad eraill y ddyfais ar draws y band cyfan yn gyflym ac yn gywir.
2. Systemau Synhwyro Optegol Ffibr: Mae systemau synhwyro sy'n seiliedig ar Interferometreg Cydlyniad Isel (fel gyrosgopau ffibr optig a Tomograffeg Cydlyniad Optegol OCT) yn dibynnu'n helaeth ar ffynonellau ASE. Mae eu cydlyniad isel yn caniatáu ar gyfer mesur union wahaniaethau llwybr optegol byr iawn, a ddefnyddir i ganfod pwysau, tymheredd, anffurfiad, ac ati, ac mae'n hanfodol mewn delweddu meddygol a monitro diwydiannol.
3.Fel Ffynhonnell Atodol ar gyfer EDFAs: Mewn Erbium-Mwyhaduron Ffibr Dop (EDFA), mae sŵn ASE yn rhywbeth i'w atal. I'r gwrthwyneb, fodd bynnag, gellir defnyddio ffynhonnell ASE fach fel "golau had" i fflatio sbectrwm cynnydd EDFA neu atal synau eraill.
4.Spectroscopy: Gellir ei ddefnyddio fel ffynhonnell band eang ar gyfer offerynnau fel sbectromedrau Fourier Transform Infrared (FTIR) ar gyfer dadansoddi cyfansoddiad deunyddiau.
Casgliad
Nid yw ffynhonnell golau band eang ASE yn disodli laserau neu LEDs ond yn ffynhonnell arbenigol iawn. Mae'n cyfuno'n glyfar natur sbectrwm eang allyriadau "digymell" â phŵer cynyddol allyriadau "wedi'i ysgogi", gan ddod o hyd i gydbwysedd perffaith rhwng pŵer uchel, sbectrwm eang, a chydlyniad isel. Y cydbwysedd hwn yn union sy'n ei gwneud yn ddyfais allweddol anhepgor mewn meysydd profi, synhwyro a mesur optoelectroneg modern, gan yrru datblygiad technolegau blaengar yn barhaus.