ژانویه 27, 2021

علمی : بررسی پراکندگی بریلوئین و کاربرد آن در تولید لیزر فیبری بریلوئین- قسمت …

1 min read

(b)

شکل(۴-۶): تنظیمات آزمایشی برای (a) لیزر فیبر بریلوئین معمولی و (b) پیکربندی جدید فیبر بریلوئین ارائه شده

۴-۵-۴ نتیجه و بررسی

شکل (۴-۷) طیف خروجی لیزر فیبری بریلوئین معمولی با پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین ارائه شده مقایسه می کند. متصل کننده dB3، که به نیمی از اشعه ها اجازه می دهد تا در محفظه نوسان داشته باشند و نیم دیگر به عنوان خروجی به سمت خروج هدایت می شوند، در هر دو پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین به کار می روند. هر دو پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین در حدود ۱/۱۵۵۰ نانومتر تولید می کنند، که ۰۸/۰ نانومتر از طول موج پمپ بریلوئین طویل تر است. سیگنال ضد استوکس نیز در طول موج کوتاه تر به دلیل اختلاط چهار موج بین پمپ بریلوئین و خط استوکس، مشاهده می شود. پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین ارائه شده در شکل (۴-۶)(b) توان قله خروجی dBm5/0- را نشان می دهد که در مقایسه با پیکربندی معمولی در شکل (۴-۶)(a) dB7/5 بیشتر است. سیگنال ضد استوکس نیز افزایش dB8/1 را در توان (قدرت) سیگنال نشان می دهد. اگرچه از دست دادن محفظه در پیکربندی معمولی کوچکتر است، پیکربندی ارائه شده به شکلی طراحی شده که فیبر تک حالته شدت پمپ بیشتری دریافت می کند. توان بالاتر شدت پمپ استوکس انشار عقب را تولید می کند و بریلوئین در محفظه بدست می آید. بنابراین، لیزر فیبری بریلوئین و توان های ضد استوکس پراکندگی برانگیخته بریلوئین در پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین ارائه شده در مقایسه با پیکربندی لیزر فیبری بریلوئین معمولی بیشتر هستند.
 

شکل (۴-۷): مقایسه طیف خروجی لیزر فیبربریلوئین بین پیکربندی معمولی (پیکربندی a) و پیکربندی جدید لیزر فیبر بریلوئین ارائه شده (پیکربندی b)

شکل (۴-۸) طیف خروجی لیزر فیبری بریلوئین پیکربندی جدید ارائه شدهی شکل (۴-۶)(b) را با نسبت های متصل کننده خروجی مختلف، نشان می دهد. توان شدت پمپ و طول فیبر تک حالته به ترتیب در dBm5/5 و ۲۵ کیلومتر ثابت می شود. فاصله خطی، همانطور که توسط آنالیزور طیف نوری با رزولوشن ۰۱۵/۰ نانومتر اندازه گیری شده است، تقریبا ۰۸/۰ نانومتر در دامنه طول موج و ۱۱ گیگاهرتز در دامنه فرکانس می باشد. پهنای باند dB3 هر خط کمتر از ۰۲/۰ نانومتر می باشد، که توسط رزولوشن آنالیزور طیف نوری محدود می شود. همانطور که در شکل (۴-۸) مشخص است، توان قله لیزر با افزایش نسبت توان پای خروجی، افزایش مییابد. با این حال، توان قله لیزر هنگامیکه نسبت توان پای خروجی از ۸۰% تجاوز میکند، کاهش مییابد. این موضوع به مقدار نور تزریق شده درون محفظه که بسیار کوچک می شود نسبت داده میشود که به نوبه خود توان اشعه نوسان دار را در محفظه کاهش می دهد. حداکثر توان خروجی در dBm5/0 با متصل کننده خروجی نسبت ۸۰-۲۰، مشاهده شد و همانطور که در شکل دیده میشود، ۲۰% از اشعه در محفظه اجازه داشت نوسان کند و ۸۰% از اشعه به عنوان خروجی به خارج هدایت میشود.
روش ضربه هترودین جهت تحقیق درمورد پهنای باند لیزرهای فیبری بریلوئین به کار میرود. در این روش، لیزرهای پمپی مستقل جهت تولید دو پرتو لیزری بریلوئین مستقل به کاربرده میشوند. طول موجهایی از لیزرهای پمپ دو لیزر پمپی به یکدیگر بسیار نزدیک می شوند (کمتر از ۰۱/۰ نانومتر)، بنابراین فرکانس ضربهای بین پهنای باند آنالیزور طیفی RF قرار دارد. پهنای خط لیزر فیبری بریلوئین، براساس آنالیزهای تئوریکی انجام گرفته توسط دیبات (Debut) قویاً به پهنای خط شدت پمپ وابسته است (Debut, Randoux and Zemmouri 2000, 023803-1 – 023803-4). رابطه آنالیزی ساده بین پهنای باند لیزر بریلوئین،  و پهنای خط لیزری پمپ،  است که به صورت زیر میباشد:
 
که  و  به ترتیب، نسبت تعدیل موج صوتی (آکوستیک) ونسبت از دست رفتن محفظه نام دارند. لیزر فیبری بریلوئین از TLS مقرون به صرفه با پهنای خط حدود ۲۰۰ مگاهرتز جهت کاربرد به عنوان شدت پمپ، استفاده می شوند.طیف پهنای خط لیزر فیبری بریلوئین حدود ۳۰ کیلوهرتز اندازه گیری می شود اما توسط رزولوشن آنالیزور طیف محدود می شود. اندازه گیری های پهنای خط دقیق تر به آنالیزور طیف الکتریکی با رزولوشن پهنای باند بیشتر نیاز دارند.

برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.
Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.