Zuntz Random Laser aplikazioa distantzia ultraluzeko puntuen sentsazioan

Ausazbanatutako feedback zuntz laserraRaman irabazian oinarrituta, bere irteera-espektroa ingurune-baldintza desberdinetan zabala eta egonkorra dela baieztatu da, eta erdi irekitako barrunbearen DFB-RFL lasing espektroaren posizioa eta banda-zabalera gehitutako puntu-feedback gailuaren berdina da. Espektroak oso dira. korrelazionatuak. Ispilu puntualaren ezaugarri espektralak (adibidez, FBG) kanpoko ingurunearekin aldatzen badira, zuntz ausazko laserren espektro lasing-a ere aldatuko da. Printzipio honetan oinarrituta, zuntz ausazko laserrak erabil daitezke distantzia ultraluzeko puntu-sentsore funtzioak egiteko.

2012an jakinarazitako ikerketa-lanean, DFB-RFL argi-iturri baten eta FBG isladaren bidez, ausazko laser argia sor daiteke 100 km-ko luzera duen zuntz optiko batean. Egiturazko diseinu desberdinen bidez, lehen eta bigarren mailako laser irteera lor daiteke hurrenez hurren, 15 (a) irudian ikusten den moduan. Lehen mailako egiturarako,ponpa iturria1 365 nm-ko laser bat da, eta lehen mailako Stokes argiaren (1 455 nm) uhin-luzerarekin bat datorren FBG sentsore bat jartzen da zuntzaren beste muturrean. Bigarren ordenako egiturak 1 455 nm-ko FBG ispilu bat dauka, ponparen muturrean jartzen dena lasing-a sortzea errazteko, eta 1 560 nm-ko FBG sentsorea zuntzaren muturrean jartzen da. Sortutako lasing argia ponparen amaieran ateratzen da, eta tenperatura sentsazioa igorritako argiaren uhin-luzera-aldaketa neurtuz gauzatu daiteke. Lasing-uhin-luzeraren eta FBGren tenperaturaren arteko erlazio tipikoa 15(b) irudian ageri da.

Eskema hau aplikazio praktikoetan oso erakargarria den arrazoia hauxe da: Lehenik eta behin, sentsore-elementua gailu pasibo hutsa da, eta demoduladoretik urrun egon daiteke (100 km baino gehiago), ultraluze askotan erabiltzen dena. -urrutiko aplikazio-inguruneak. (Hala nola, elektrizitate-lineen, petrolio- eta gas-hodien, abiadura handiko trenbideen, etab.) segurtasun-kontrola ezinbestekoa da; Horrez gain, neurtu behar den informazioa uhin-luzeraren domeinuan islatzen da, hau da, FBG sentsorearen erdiko uhin-luzera bakarrik zehazten dena, ponpa-iturriaren potentzian edo zuntz optikoan Sentsazioa egonkortu daiteke galera aldatzen denean; azkenik, lehen mailako eta bigarren mailako lasing espektroen seinale-zarata erlazioak 20 dB eta 35 dB-koak dira, hurrenez hurren, sistemak suma dezakeen muga-distantzia 100 km-tik gorakoa dela adierazten du. Hori dela eta, egonkortasun termiko onak eta distantzia ultraluzeko sentsoreak DFB-RFL errendimendu handiko zuntz optikoko sentsore sistema bihurtzen du.
Goiko metodoaren antzeko 200 km puntuko sentsazio-sistema ere ezarri da, 16. Irudian ikusten den moduan. Ikerketaren emaitzek erakusten dute sistemaren sentsazio-distantzia luzea dela eta, islatutako sentsore-seinalearen seinale-zarata erlazioa dela. 17 dB kasurik onenean, 10 dB kasu okerrenean, eta tenperaturaren sentsibilitatea 11,3 pm/℃ da. Sistemak uhin-luzera anitzeko neurketa egin dezake, eta horrek 11 puntutako tenperaturaren informazioa aldi berean neurtzeko aukera ematen du. Eta kopuru hori handitu daiteke. Literaturan aipatzen den bezala, 22 FBGetan oinarritutako zuntz ausazko laser batek 22 uhin-luzera ezberdinetan lan egin dezake. Hala ere, irtenbideak luzera bereko zuntz optiko pare bat behar du, eta zuntz optikoko baliabideen eskaera bikoiztu egiten da aipatutako metodoarekin alderatuta.

2016an, UrrunekoPonpatze-anplifikadorea optikoa, ROPA zuntz optikoko komunikazioan, zuntz aktiboan irabazi aktiboaren irabazi mistoa erabiliz etaRamanmodu bakarreko zuntzetan irabazia, analisi teoriko integrala eta egiaztapen esperimentala. 1,5 μm-ko bandako zuntz aktiboan oinarritutako distantzia luzeko RFL bat aurkezten da, 17 (a) irudian ikusten den moduan. Horrez gain, ausazko laser sistemak ere ondo funtzionatzen du distantzia luzeko puntuen sentsazioan. Hartu puntu motako tenperatura sentsorea adibide gisa. Egitura honen ausazko laser irteerako muturraren uhin-luzera gailurrak erlazio lineala du FBG-ra gehitutako tenperaturarekin, eta sentsore-sistemak uhin-luzera zatiketaren multiplexazio-funtzioa du, 17 (b) eta (c) irudian erakusten den moduan. Bereziki, aurreko egiturarekin alderatuta, eskema honek atalase txikiagoa eta seinale-zarata erlazio handiagoa du.

Etorkizuneko ikerketetan, ponpaketa metodo eta ispilu ezberdinen diseinuaren bidez, distantzia ultraluzeko zuntz-ausazko laser puntu-sentsore-sistema bat gauzatzea espero da, errendimendu bikainarekin.