Werkprincipe van ASE breedbandlichtbron

ASE breedbandlicht gegenereerd door erbium-gedoteerde vezels wordt geamplificeerd spontaan emissielicht gegenereerd door laserpomp van korte golflengte erbium-gedoteerde vezel. Zoals getoond in het volgende diagram, de overgang van de pompte zeldzame aardionen tussen bovenste en lagere energieniveaus om spontaan emissielicht te genereren, die wordt versterkt in het gestimuleerde emissieproces. Dit proces wordt continu herhaald en zelfs een vrij hoog uitgangsvermogen kan worden bereikt onder voldoende pompomstandigheden. (ASE = versterkte spontane emissie, versterkte spontaan emissielicht)

ASE -straling is vaak aanwezig als geluidslicht bij vezellasers en vezelversterkers. ASE-licht concurreert meestal met de signaalgolflengte laser voor versterking, waardoor het effectieve vermogen van de lasergolflengte afneemt, de lasersignaal-ruisverhouding afneemt en de mate van polarisatie afneemt. Daarom wordt gehoopt dat ASE Light zal worden geminimaliseerd in vezellasers en vezelversterkers. Bij het ontwerpen van vezellasers en versterkers zal het vermogensaandeel van ASE -licht zoveel mogelijk worden verminderd door de optische padstructuur te optimaliseren. ASE -licht als een lichtbron zelf heeft echter ook enkele kenmerken, zoals breed spectrale bereik, spectrale vlakheid, lage coherentie, lage graad van polarisatie, enz., Die niet bezeten zijn door laserlichtbronnen. Aangezien de vezel ASE-lichtbron wordt gegenereerd in een single-mode erbiumvezel, kan deze bovendien worden gekoppeld aan een gewone single-mode vezel die bijna losliet is. Daarom heeft deze ASE -breedbandlichtbron ook in sommige gelegenheden belangrijke toepassingen, zoals vezelgyroscopen, vezeldetectie, OCT -beeldvorming en optische communicatiekanaalvermogencompensatie. In de werkelijke C+L-bandvezel ASE breedbandlichtbronproducten wordt erbium-gedoteerde kwartsvezel gewoonlijk gebruikt als het werkmateriaal en wordt een 980 nm band halfgeleiderlaser gebruikt als een excitatiepomp om spontane straling in de C-band te genereren, die wordt versterkt door het gestimuleerde stralingsproces. Aangezien de erbium-gedoteerde vezel een bepaalde lengte heeft, wordt het C-band stralingslicht geabsorbeerd door andere erbiumionen en opnieuw afgeweken tijdens transmissie, zodat de stralingsgolflengte wordt verplaatst naar een langere band. Deze straling zal opnieuw worden versterkt door gestimuleerde emissie, en uiteindelijk wordt het ASE breedbandspectrum dat de C-band of L-band bedekt, verkregen. Door middel van verschillende optische padstructuurontwerpen kunnen ASE -lichtbronproducten met verschillende bandspectra zoals C, L, C+L worden verkregen.

Het bovenstaande is het optische pad voor het testen van het ASE-stralingsspectrum van ER-gedoteerde vezel. Isolator is een vezelisolator en WDM is een 980/1550 nm glasvezelverdeler. De 974nm single-mode pomp LD biedt pomplaser, die een sectie van ER-gedoteerde vezel met één modus opwindt via WDM-koppeling. Het uitgezonden achterwaartse ASE Light en Forward ASE Light worden respectievelijk door twee isolatoren uitgeschakeld. Onder hetzelfde pompvermogen worden het gemeten achterwaartse ASE -spectrum (groene lijn) en voorwaartse ASE -spectrum (blauwe lijn) weergegeven in de figuur. Het is te zien dat het ASE-stralingsspectrum dat direct wordt uitgestoten door de erbium-gedoteerde vezel niet plat is en het verschil in vermogensdichtheid tussen verschillende golflengten meer dan 10 dB kan bereiken. De ASE -spectra in de twee richtingen zijn niet precies hetzelfde. Daarom is spectrumafvlakkingstechnologie (filter) in het Fiber ASE -breedbandbronproduct vereist om een ​​vlak uitvoerspectrum te bereiken.