AnZdroj světla ASE(Zesílený zdroj spontánního emise)je aširokopásmový, nesoudržný optický zdrojkteré vyzařuje světlo generované procesemspontánní emise zesílena v zisku- obvyklevlákno dopované erbiemnebo jiná vlákna dopovaná vzácnými zeměmi .
Definice
ASE (zesílená spontánní emise)je:
Thespontánní emise fotonův dopovaném vlákně,
NásledujeOptické zesíleníVzhledem k stimulované emisi, protože tyto fotony procházejí stejným ziskem médium .
VýslednéASE světloje:
Širokopásmové připojení(10–100 nm),
Nepolarizovaný nebo částečně polarizovaný,
Nízká koherence, na rozdíl od laserových zdrojů .
Jak to funguje
Proces generování ASE:
Laserová dioda čerpadlavstřikuje energii do aDopované vlákno(E . g ., Erbium-doped Fiber) .
Spontánní emisezačíná jako vzrušené ionty relaxové .
Tyto fotony jsouAmplifiedKdyž cestují vláknem - generováníVýstup širokopásmového připojení.
Vláknocíle jsou šikmé nebo ukončenyAby se zabránilo lasingu, vytvoření zařízení asvětelný zdroj, ne laser .
Klíčové komponenty
| Komponent | Funkce |
|---|---|
| Laserová dioda čerpadla | Poskytuje excitační energii dopovanému vláknu |
| Vlákno dopované vzácné země | Obvykle dopovaný erbium nebo ytterbium působí jako mediální zisk |
| Filtr vlnové délky (volitelné) | Narrows nebo tvary výstupního spektra |
| Izolátor | Zabraňuje zpětným odrazám |
| Výstupní port | Fiber pigtail, obvykle jeden režim |
Spektrální vlastnosti
| Parametr | Typické hodnoty |
|---|---|
| Rozsah vlnových délek | 1525–1565 nm (C-pásmo), 1570–1610 nm (L-band), další možné s YB nebo TM |
| Šířka pásma | 10 až 100+ nm |
| Výstupní výkon | From a few mW to >100 MW |
| Délka koherence | Velmi krátké (~ desítky mikronů) |
| Polarizace | Nepolarizované nebo volitelně polarizované (pomocí vlákna PM) |
Výhody
Výstup širokopásmového připojení: Ideální pro optické testování a snímání .
Nízká koherence: Užitečné v interferometrii, aby se zabránilo skvrně .
Vysoká stabilita: Výstupní výkon a spektrum jsou v průběhu času stabilní .
Vlákno spojené: Snadná integrace do optických systémů .
Aplikace
| Aplikace | Proč se používá ASE |
|---|---|
| Snížení optických vláken (OCT, FBG) | Širokopásmové světlo umožňuje výslech zařízení citlivých na vlnovou délku |
| Spektroskopie | Pokrývá široký spektrální rozsah v jednom zdroji |
| Testování optických komponent | Používá se jako testovací zdroj pro filtry, zesilovače atd. . |
| Interferometrie s nízkou koherencí | Ideální kvůli krátké délce koherence |
| Optické gyroskopy | Snižuje unášení zkreslení způsobené koherentním zpětným rozptylem |
| Metrologie / biomedicínské zobrazování | Systémy OCT často používají zdroje ASE |
SpolečnýZdroje světla ASE
| Typ dopovaného vlákna | Oblast vlnové délky | Typické čerpadlo |
|---|---|---|
| Erbium dotovaný | C-pásmo (1525–1565 nm) | 980 nm |
| Erbium/Ytterbium komoloval | C/L-Band (1525–1610 nm) | 980 nebo 1480 nm |
| Ytterbium dopovaný | 1030–1100 nm | 915/940 nm |
| Thulium dopovaný | 1.7–2.1 µm | 793 nm |
Srovnání: ASE vs . laser
| Funkce | Zdroj světla ASE | Laser |
|---|---|---|
| Soudržnost | Nízký | Vysoký |
| Šířka pásma | Broad (NM-WIDE) | Úzký (kHz na MHz) |
| Stabilita | Velmi stabilní výstup | Může vyžadovat aktivní stabilizaci |
| Flíček | Minimální | Vysoká skvrna (koherentní světlo) |
| Případ použití | Testování, snímání | Komunikace, přesné úkoly |
Shrnutí
| Funkce | Popis |
|---|---|
| Typ | Nekoherentní širokopásmový zdroj světla vlákna |
| Vlnová délka | 1030–1100 nm, 1525–1610 nm atd. . |
| Výstup | Continuous Wave (CW), stabilní, široké spektrum |
| Hlavní výhody | Stabilní, širokopásmová, nízká koherence |
| Klíčové aplikace | Snímání, říjen, optické testování, metrologie |