לאַזער מקור טעכנאָלאָגיע פֿאַר אָפּטיש פיברע סענסינג טייל

לאַזער מקור טעכנאָלאָגיע פֿאַראָפּטיש פיברעסענסינג טייל איין

אָפּטיש פיברע סענסינג טעכנאָלאָגיע איז אַ מין פון סענסינג טעכנאָלאָגיע דעוועלאָפּעד צוזאמען מיט אָפּטיש פיברע טעכנאָלאָגיע און אָפּטיש פיברע קאָמוניקלונג טעכנאָלאָגיע, און עס איז געווארן איינער פון די מערסט אַקטיוו צווייגן פון פאָוטאָוילעקטריק טעכנאָלאָגיע טעכנאָלאָגיע טעכנאָלאָגיע טעכנאָלאָגיע טעכנאָלאָגיע. אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעם איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון לאַזער, טראַנסמיסיע פיברע, סענסינג עלעמענט אָדער מאַדאַקציע געגנט, ליכט דיטעקשאַן און אנדערע פּאַרץ. די פּאַראַמעטערס וואָס דיסקרייבינג די קעראַקטעריסטיקס פון ליכט כוואַליע אַרייַננעמען ינטענסיטי, ווייוולענגט, פאַסע, פּאָליאַריזאַטיאָן שטאַט, עטק. די פּאַראַמעטערס קענען ווערן פארענדערט דורך פונדרויסנדיק פיברע טראַנסמיסיע. פֿאַר בייַשפּיל, ווען טעמפּעראַטור, שפּאַנונג, דרוק, קראַנט, דיספּלייסמאַנט, ווייבריישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, בענביישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, ראָוטיישאַן, בענאַמיישאַן, בענבייע, בענאַפט און כעמיש קוואַנטיטי ווירקן די אָפּטיש דרך, די פּאַראַמעטערס ענדערונגען קאָראַספּאַנדינגלי. אָפּטיש פיברע סענסינג איז באזירט אויף די שייכות צווישן די פּאַראַמעטערס און פונדרויסנדיק סיבות צו דעטעקט די קאָראַספּאַנדינג גשמיות קוואַנטאַטיז.

עס זענען פילע טייפּס פוןלאַזער מקורגעוויינט אין אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעמען, וואָס קענען זיין צעטיילט אין צוויי קאַטעגאָריעס: קאָוכיראַנטלאַזער קוואלןאון ינקאָוכיראַנט ליכט קוואלן, ינקאָוכיראַנטליכט קוואלןmainly include incandescent light and light-emitting diodes, and coherent light sources include solid lasers, liquid lasers, gas lasers,סעמיקאַנדאַקטער לאַזעראוןפיברע לאַזער. די פאלגענדע איז דער הויפּט פֿאַר דילאַזער ליכט מקורוויידלי געניצט אין דעם פעלד פון פיברע סענסינג אין די לעצטע יאָרן: שמאָל ליניע ברייטקייַט לאַזער, איין-ווייוולענגט סוויטש אָפטקייַט לאַזער און ווייַס לאַזער און ווייַס לאַזער און ווייַס לאַזער.

1.1 רעקווירעמענץ פֿאַר שמאָל שורהלאַזער ליכט קוואלן

אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעם קענען ניט זיין אפגעשיידט פון דער לאַזער מקור, ווייַל די געמאסטן סיגנאַל טרעגער ליכט כוואַליע, לאַזער ליכט מקור און אנדערע פּאַראַמעטערס אויף די אָפּטיש ראַש און דיטעקשאַן אַקיעראַסי, סענסיטיוויטי און ראַש קעראַקטעריסטיוויטי און ראַש קעראַקטעריסטינקייַט און ראַש קעראַקטעריסטינקייַט און ראַש קעראַקטעריסטינקייַט שפּיל אַ באַשטימענדיק ראָלע. אין די לעצטע יאָרן, מיט דער אַנטוויקלונג פון אַ לאַנג-ווייַטקייט הינטער-הויך האַכלאָטע אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעמען, אַקאַדעמיסיאָנאַללי פאָרשטעלונג פון לאַזער-נידעריק פּעקל פון לענדער). די אַדוואַנטידזשיז פון די העכסטן האַכלאָטע (מילימעטער-קאָנדיאַטיאָן) און הויך סענסיטיוויטי (אַרויף צו -100 דבם) האָבן ווערן איינער פון די טעקנאַלאַדזשיז מיט ברייט אַפּלאַקיישאַן פּראַספּעקס אין דיסטריביאַטאַד אָפּטיש מעאַסורעמענט און סענסינג טעכנאָלאָגיע. די האַרץ פון פון די האַרץ פון די מיטל איז צו נוצן טונאַבאַלז מקור צו דערגרייכן אָפּטיש אָפטקייַט טונינג, אַזוי דער פאָרשטעלונג פון דער לאַזער מקור וואָס איז באַשטימט די שליסל סיבות, אַזאַ ווי פון די דיטעקשאַן קייט, סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און סענסיטיוויטי און האַכלאָטע. ווען די אָפּשפּיגלונג פונט ווייַטקייט איז נאָענט צו די קאָוכיראַנס לענג, די ביט סיגנאַל איז עקספּאָונענשאַלי אַטטענואַטעד דורך די קאָואַפישאַנט τ / τc. פֿאַר אַ גאַוססיאַן ליכט מקור מיט אַ ספּעקטראַל פאָרעם, צו ענשור אַז די קלאַפּן אָפטקייַט מער ווי 90% וויזאַביליטי, די שייכות צווישן די ליכט פון די ליכט מקור און די למצה איז ווייניקער ווי 100 הז. אין אַדישאַן, די אַנטוויקלונג פון אנדערע אַפּלאַקיישאַנז אויך שטעלן פאָרויס העכער רעקווירעמענץ פֿאַר די שורה פון די ליכט מקור. פֿאַר בייַשפּיל, אין די אָפּטיש פיברע כיידראָפאָנע סיסטעם, די מילדד פון די ליכט מקור פון די לימאַץ פון די ליכט מקור און אויך באַשליסן די מינימום מעזשעראַבאַל סיגנאַל פון די סיסטעם. אין בריללאָו אָפּטיש צייט פעלד רעפלעקטאָר (BotDR), די האַכלאָטע האַכלאָטע האַכלאָטע פון ​​טעמפּעראַטור און דרוק איז דער הויפּט באשלאסן דורך די שורה פון די ליכט מקור. אין אַ רעזאַנאַטאָר פיברע אַפּטיק הידאָ.

1.2 באדערפענישן פֿאַר ויסקערן לאַזער קוואלן

איין ווייוולענגט פאַרמעסט לאַזער האט פלעקסאַבאַל ווייוולענגט טונינג פאָרשטעלונג, קענען פאַרבייַטן קייפל רעזולטאַט פאַרפעסטיקט ווייוולענגט לייזערז, רעדוצירן די קאָסטן פון סיסטעם קאַנסטראַקשאַן, איז אַ ינדיספּענסאַבאַל טייל פון אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעם. למשל, אין שפּור גאַז פיברע סענסינג, פאַרשידענע טייפּס פון גאַסאַז האָבן פאַרשידענע גאַז אַבזאָרפּשאַן פּיקס. אין סדר צו ענשור אַז די ליכט אַבזאָרפּשאַן עפעקטיווקייַט ווען די מעזשערמאַנט גאַז איז גענוג גענוג און דערגרייכן העכער מעזשערמאַנט סענסיטיוויטי, עס איז נייטיק צו ייַנרייען די ווייוולענגט פון די טראַנסמיסיע ליכט מקור מיט די אַבזאָרפּשאַן פון די גאַז מאָלעקול. די טיפּ פון גאַז וואָס קענען זיין דיטעקטאַד איז יסענשאַלי באשלאסן דורך די ווייוולענגט פון די סענסינג ליכט מקור. דעריבער, שמאָל לאַסערז מיט סטאַביל בראָדבאַנד טונינג פאָרשטעלונג האָבן העכער מעעקסורעמענט ביי אַזאַ סענסינג סיסטעמען. צום ביישפּיל, אין עטלעכע פונאנדערגעטיילט אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעמען באזירט אויף אָפּטיש אָפטקייַט פעלד אָפּשפּיגלונג פון הויך פּינטלעכקייַט, אַזוי די לאַזערער פון הויך פּינטלעכקייַט קאָוכיאַלענט צו דערגרייכן 2200:00 / μ ס. אין דערצו, די ווייוולענגט טונאַבלע שמאָל שורה לאַזער קענען אויך זיין וויידז געניצט אין לידאַר, לאַזער ווייַט סענסינג און הויך-האַכלאָטע ספּעקטראַל אַנאַליסיס און אנדערע סענסינג פעלדער. אין סדר צו טרעפן די באדערפענישן פון הויך פאָרשטעלונג פּאַראַמעטערס פון טונינג באַנדווידט, טונינג אַקיעראַסי און טונינג אַקיעראַסי פון איין-ווייוולענגט לאַסערז אין אַ גרעסערע ווייוולענגט. הינטער-סטאַביל רעזולטאַט אָפטקייַט און מאַכט.

1.3 פאָדערונג פֿאַר ווייַס לאַזער ליכט מקור

אין די פעלד פון אָפּטיש סענסינג, הויך-קוואַליטעט ווייַס ליכט לאַזער איז גרויס גרויס פון גרויסקייט צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון די סיסטעם. די ברייט פון די ספּעקטרום קאַווערידזש פון ווייַס ליכט לאַזער, די מער ברייט אַפּלאַקיישאַן אין אָפּטיש פיברע סענסינג סיסטעם. צום ביישפּיל, ווען ניצן פיברע בראַג גרייטינג (FBG) צו בויען אַ סענסער נעץ, ספּעקטראַל אַנאַליסיס אָדער טונאַבאַל פילטער וואָס ריכטן אופֿן פון די טונאַבאַל פילטער קען זיין געניצט פֿאַר דעמאָדולאַטיאָן. די ערשטע געוויינט אַ ספּעקטראַמאַטער צו פּרובירן יעדער FBG רעזאַנאַנט ווייוולענגט אין די נעץ. די יענער ניצט אַ באַווייַזן פילטער צו שפּור און קאַלאַברייט די FBG אין די סענסינג, וואָס ביידע דאַרפן אַ בראָדבאַנד ליכט מקור ווי אַ פּרובירן ליכט מקור פֿאַר די FBG. ווייַל יעדער FBG אַקסעס נעץ וועט האָבן אַ זיכער ינסערשאַן אָנווער, און האט אַ באַנדווידט פון מער ווי 0.1 נם, די סיימאַלטייניאַס דעמאָדולאַטיאָן פון קייפל FBG ריקווייערז אַ בראָדבאַנד ליכט מקור מיט הויך פעבגאַנד ליכט מקור מיט הויך פבג ריקווייערז אַ בראָדבאַנד ליכט מקור מיט הויך פלאָוד באַנד. צום ביישפּיל, ווען איר נוצן לאַנג צייט פיברע גרייטינג (לפּפג) פֿאַר סענסינג, ווייַל די באַנדווידט פון אַ איין אָנווער איז אין די סדר פון אַ איין אָנווער פון איין אָנווער פון איין אָנווער פון 10 נם, אַ ברייט ספּעקטרום ליכט און לעפיערעך פלאַך ספּעקטרום איז פארלאנגט צו אַקיעראַטלי שפּיץ קעראַקטעריסטיקס. אין באַזונדער, אַקוסטיש פיברע גרייטינג (AIFG) קאַנסטראַקטאַד דורך ניצן אַקוסטאָ-אָפּטיש ווירקונג קענען דערגרייכן אַ טונינג קייט פון רעזאַנאַנט ווייוולענגט אַרויף צו 1000 נם דורך עלעקטריקאַל טונינג. דער דינאַמיק גרייטינג טעסטינג מיט אַזאַ אַ הינטער-ברייט טונינג קייט איז אַ גרויס אַרויסרופן צו די באַנדווידט קייט פון אַ ברייט-ספּעקטרום ליכט מקור. סימילאַרלי, אין די לעצטע יאָרן, טילטעד בראַגד בראַגד פיברע גרייטינג איז אויך וויידלי געניצט אין דעם פעלד פון פיברע סענסינג. רעכט צו דער קאָמפּיוטער-שפּיץ אָנווער ספּעקטרום קעראַקטעריסטיקס, די ווייוולענגט פאַרשפּרייטונג פון די ווייוולענגט קענען יוזשאַוואַלי דערגרייכן 40 נם. די סענסינג מעקאַניזאַם איז יוזשאַוואַלי צו פאַרגלייכן די קאָרעוו באַוועגונג צווישן קייפל טראַנסמיסיע פּיקס, אַזוי עס איז נייטיק צו מעסטן זייַן טראַנסמיסיע ספּעקטרום גאָר. די באַנדווידט און מאַכט פון די ברייט ספּעקטרום ליכט מקור זענען פארלאנגט צו זיין העכער.

2. פאָרשונג סטאַטוס אין שטוב און אין אויסלאנד

2.1 שמאָל לאַזער ליכט מקור

2.1.1 שמאָל ליסטע פון ​​סעמיקאַנדאַקטער דיסטריביוטאַד באַמערקונגען

אין 2006, קליטש עט על. רידוסט די מהז וואָג פון סעמיקאַנדאַקטערדפב לאַזער(פונאנדערגעטיילט באַמערקונגען לאַזער) צו כז וואָג ניצן עלעקטריקאַל באַמערקונגען אופֿן; אין 2011, Kessler et al. געוויינט נידעריק טעמפּעראַטור איין קריסטאַל קאַוואַטי קאַמביינד מיט אַקטיוו באַמערקונגען קאָנטראָל צו קריגן הינטער-שמאָל שורה לאַזער רעזולטאַט פון 40 מהז; אין 2013, פּענג עטל באקומען אַ סעמיקאַנדאַקטער לאַזער פּראָדוקציע מיט אַ שורה פון 15 כז מיט דעם אופֿן פון פונדרויסנדיק פאַבריק-פּעראָט (פפּ) באַמערקונגען אַדזשאַסטמאַנט. די ילעקטריקאַל באַמערקונגען, דער הויפּט געניצט די סטאַוובער זאַל אָפטקייַט סטייבאַלאַזיישאַן באַמערקונגען צו מאַכן די לאַזער מאַסטערוווידט פון די ליכט מקור איז רידוסט. אין 2010, בערנאַרדי עט על. געפֿירט 1 סענטימעטער פון Erbium-Doped Alumina FBG אויף אַ סיליציום אַקסייד סאַבסטרייט צו באַקומען אַ לאַזער רעזולטאַט מיט אַ שורה ברייט פון וועגן 1.7 כז. אין דעם זעלבן יאָר, ליאַנג עט על. געוויינט די זעלבסט-ינדזשעקשאַן באַמערקונגען פון צוריק רייַכייטינג געשאפן דורך אַ הויך-ק עקאָ וואַנט רעסאָנאַטאָר פֿאַר סעמיקאַנדאָקק לאַזער, און לעסאָף באקומען אַ שמאָל שורה-ברייט לאַזער פּראָדוקציע פון ​​160 הז.

Fig. 1 (אַ) דיאַגראַמע פון ​​סעמיקאַנדאַקטער לאַזער מאַססיאָן באזירט אויף די זיך-ינדזשעקשאַן רייַסע צעוואָרפן פון פונדרויסנדיק שושקען גאַלעריע מאָדע רעסאָנאַטאָר;
(b) אָפטקייַט ספּעקטרום פון דער פריי פליסנדיק סעמיקאַנדאַקטער לאַזער מיט שורהווידט פון 8 מהז;
(C) אָפטקייַט ספּעקטרום פון די לאַזער מיט די ליסטווידט פון די ליניע קאַמפּרעסט צו 160 הז
2.1.2 שמאָל ליבער לאַזער

פֿאַר לינעאַר קאַוואַטי פיברע לייזערז, די שמאָל שורה לאַזער פּראָדוקציע פון ​​איין לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדע איז באקומען דורך פאַרקירצן די לענג פון די ריסאָנאַטאָר און ינקריסינג די לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדע מעהאַלעך. אין 2004, ספּעוגבערג עט על. באקומען אַ איין לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדע שמאָל שורה-ליניע לאַזער פּראָדוקציע מיט אַ שורה פון 2 כז מיט דב קורץ קאַוואַטי אופֿן. אין 2007, שען עט על. געוויינט אַ 2 סענטימעטער שווער ערביום-דאַפּט סיליציום פיברע צו שרייַבן FBG אויף אַ בי-גע קאָו-דאָפּעד פאָטאָסענסיטיוו פיברע צו פאָרעם אַ סאָליד פיברע קאַוואַטי, וואָס איז ווייניקער ווי 1 כז. אין 2010, יאַנג עט על. געוויינט אַ 2 קם זייער דאַפּט קורץ לינעאַר קאַוואַטי קאַמביינד מיט אַ נערבאַנד פבג פילטער צו באַקומען אַ לאַזער פּראָדוקציע פון ​​איין לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדע מיט אַ שורה ברייט פון ווייניקער ווי 2 כז. אין 2014, די מאַנשאַפֿט געוויינט אַ קורץ לינעאַר קאַוואַטי (ווירטואַל פאָולדיד רינג רעסאָנאַטאָר) קאַמביינד מיט אַ FBG-FP פילטער צו באַקומען אַ לאַזער רעזולטאַט מיט אַ לאַזער פּראָדוקציע מיט אַ לאַזער רעזולטאַט מיט אַ לאַזער פּראָדוקציע פון ​​די לאַזער, ווי געוויזן אין פיגורע 3. מיט אַ רעזולטאַט פון אַ 1.4 קם קורץ קאַוואַטי צו קריגן אַ סאַלאַריזינג לאַזער מיט אַ רעזולטאַט מאַכט גרעסער ווי 114 מוו, אַ הויפט ווייוולענגט פון 1540.3 נם, און אַ שורה ברייט. אין 2013, מענג עט על. בריללאָואַין טאקע צו צעוואָרפן פון Erbium-Doped פיברע מיט אַ קורץ רינג פון די רינגס מיט אַ קורץ רינגס פון אַ פול-בויאַס פּראַזערווינג מיטל צו באַקומען אַ איין-לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדע, נידעריק-פאַסע ראַש לאַזער רעזולטאַט מיט אַ רעזולטאַט מאַכט פון 10 מוו. אין 2015, די מאַנשאַפֿט געוויינט אַ רינג קאַוואַטי קאַמפּאָוזד פון 45 סענטימעטער-דאָפּעד פיברע ווי די ברילאָוין טייטענדינג געווינס מיטל צו קריגן אַ נידעריק שוועל און שמאָל לאַזער רעזולטאַט.

פיג. 2 (א) סכעמאַטיש צייכענונג פון די סלק פיברע לייזער;
(b) לינעססאַפּע פון ​​די העטעראָדינע סיגנאַל געמאסטן מיט 97.6 קילאמעטער פיברע פאַרהאַלטן