Laser Diodes များ၏ Wavelength Locking တွင် FBG ကိုအသုံးပြုခြင်း။

Fiber Bragg Gratings (FBGs) ကို semiconductor လေဆာ diodes အတွက် လှိုင်းအလျား တိကျမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှု လိုအပ်သော အမျိုးမျိုးသော အပလီကေးရှင်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။ FBG များသည် မြင့်မားသောအပူတည်ငြိမ်မှု၊ ပေါင်းစည်းရလွယ်ကူမှုနှင့် ခိုင်ခံ့သောဘက်စုံအသုံးပြုနိုင်မှုတို့အပါအဝင် အကျိုးကျေးဇူးများစွာကို ဤစာတမ်းတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည်။

ကျဉ်းမြောင်းသောလိုင်းအနံနှင့် တည်ငြိမ်သောလှိုင်းအလျားရှိသော လေဆာများသည် အာရုံခံခြင်း၊ ဆေးကုသခြင်း၊ ရောင်စဉ်တန်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း၊ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် တယ်လီဖုန်းဆက်သွယ်ရေးစသည့်နယ်ပယ်များစွာတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ပါသည်။ Distributed Bragg Reflector (DBR) လေဆာများနှင့် Distributed Feedback (DFB) လေဆာများသည် ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းသော်လည်း၊ ထုပ်ပိုးခြင်းမပြုမီ တစ်ဦးချင်းစမ်းသပ်မှုလိုအပ်သောကြောင့် ၎င်းတို့၏ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်သည် Fabry-Perot (FP) လေဆာဒိုင်အိုဒများထက် ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။

ထို့အပြင်၊ DFB နှင့် DBR လေဆာများတွင်အသုံးပြုသော waveguide gratings များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက FBG များသည် သာလွန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် လှိုင်းအလျားတိကျမှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။ Volume Bragg Gratings (VBGs) သည် အချို့သောအပလီကေးရှင်းများတွင် FBGs များအတွက် အစားထိုးတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း FBGs များသည် အပူတည်ငြိမ်မှု၊ ပေါင်းစပ်ရိုးရှင်းမှုနှင့် ဘက်စုံအသုံးပြုနိုင်မှုတို့တွင် အားသာချက်များရှိသည်။

FBG-အခြေခံ Pump Wavelength လော့ခ်ချခြင်း။

ခေတ်မီဖိုက်ဘာလေဆာများ၊ ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်များနှင့် Raman fiber amplifiers များတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ လေဆာရရှိသည့်မီဒီယာသည် ပန့်လှိုင်းအလျားအတက်အကျအတွက် အလွန်အကဲဆတ်သောကြောင့် FBG-တည်ငြိမ်သောလှိုင်းအလျားတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပန့်သည် လေဆာများသည် စျေးကွက်တွင် ပင်မရေစီးကြောင်းဖြေရှင်းချက်ဖြစ်လာသည်။

ပုံ 1 သည် ပုံမှန် FBG လှိုင်းအလျား-သော့ခတ်ထားသော ပန့်စ်လေဆာ module တစ်ခု၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို သရုပ်ဖော်သည်။ ထိုသို့သောအပလီကေးရှင်းများတွင်၊ FBG ကို လေဆာချစ်ပ်မှ 50 စင်တီမီတာမှ 2 မီတာအကွာအဝေးတွင် တပ်ဆင်ထားသော လေဆာ၏ pigtail fiber ပေါ်တွင် ရေးထိုးထားသည်။

စနစ်သည် single-mode pigtail သို့ semiconductor လေဆာ ချစ်ပ်မှ ထုတ်လွှတ်သော အလင်းစုံတွဲနှစ်တွဲကို ထိရောက်စွာ အသုံးပြုနိုင်စေရန် မှန်ဘီလူး အစိတ်အပိုင်းများ သို့မဟုတ် မှန်ဘီလူးဖိုက်ဘာ အမြီးများကို ပေါင်းစပ်အသုံးပြုထားသည်။

Fiber Bragg Grating သည် FBG ဗဟိုလှိုင်းအလျားအနီးရှိ လေဆာလှိုင်းအလျားကို ထိထိရောက်ရောက် တည်ငြိမ်စေပြီး လေဆာ၏ အထွက်ရောင်စဉ်တန်းအကျယ်ကို ကျဉ်းမြောင်းစေသည်။ ဤနည်းအားဖြင့်၊ ပန့်လေဆာ module သည် မြင့်မားသော pump efficiency နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော တည်ငြိမ်မှုကို ရရှိစေသည်။

ပုံ 1. FBG Pump module

Laser Diode Wavelength Stabilization အတွက် FBG

Fiber Bragg Grating (FBG) ကို အသုံးပြု၍ ပြင်ပပေါက်လေဆာကို တည်ဆောက်ခြင်းသည် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော လေဆာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော ဖြေရှင်းချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ပုံ 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ FBG သည် ပြင်ပအပေါက်လေဆာဖြင့် ထုတ်လွှတ်သော ချစ်ပ်နှင့် နီးကပ်စွာရှိလေ့ရှိပြီး အမျှင်ဆံမြီးတွင် ရေးထိုးထားသည်။

သမားရိုးကျ Fabry-Perot လေဆာဒိုင်အိုဒများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ FBG-based ပြင်ပအပေါက်အတွင်း လေဆာများသည် ပိုမိုကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းကြောင်းကို ပြသရုံသာမက အပူချိန် သို့မဟုတ် မောင်းနှင်အား အပြောင်းအလဲများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော လှိုင်းအလျားကို ပြင်းထန်စွာ ဖိနှိပ်ထားသည်—လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်များတွင် စွမ်းဆောင်ရည်ပြောင်းလဲမှုဖြစ်စေသည့် ဘုံအချက်နှစ်ချက်ဖြစ်သည်။

FBG ရွေးချယ်မှုနှင့် အဓိက ကန့်သတ်ချက်များ

ထိရောက်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော လှိုင်းအလျား လော့ခ်ချခြင်း သို့မဟုတ် တည်ငြိမ်စေရန်၊ လေဆာထုတ်လုပ်သူများသည် ပင်မစွမ်းဆောင်ရည်သတ်မှတ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီသည့် FBGs ကို ရွေးချယ်ရပါမည်။

ဖိုက်ဘာအမျိုးအစား၊ polarization-maintaining (PM) သို့မဟုတ် polarization-ထိန်းသိမ်းခြင်းမဟုတ်သော ဖိုက်ဘာ၊ အတိုင်းအတာနှင့် အခြားအရာများအပါအဝင် လှိုင်းအလျားနှင့် ပုံစံအမျိုးမျိုးကို ပေးဆောင်နိုင်သည့် ယုံကြည်စိတ်ချရပြီး နည်းပညာအရ ရင့်ကျက်သော FBG ပေးသွင်းသူများကိုလည်း Laser diode ထုတ်လုပ်သူများက ရွေးချယ်သင့်ပါသည်။

နိဂုံး

၎င်း၏မြင့်မားသောအပူတည်ငြိမ်မှု၊ အကောင်းဆုံးပေါင်းစပ်လိုက်ဖက်နိုင်မှု၊ ဘက်စုံသုံးနိုင်မှု နှင့် တိကျသောလှိုင်းအလျားထိန်းချုပ်နိုင်မှုနှင့်အတူ၊ Fiber Bragg Grating (FBG) သည် အမျိုးမျိုးသော semiconductor လေဆာအပလီကေးရှင်းများတွင် တိကျသောလှိုင်းအလျားသော့ခတ်မှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုအတွက် အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ စွမ်းအားမြင့်စုပ်စက်လေဆာများတွင် လှိုင်းအလျားလော့ခ်ချခြင်း သို့မဟုတ် ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော လေဆာမော်ဂျူးများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အဆင့်မြှင့်တင်ခြင်းပဲဖြစ်ဖြစ်၊ FBG သည် ပြင်ပတုံ့ပြန်မှုယန္တရားအား အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အပူချိန်နှင့် မောင်းနှင်မှုလက်ရှိကွဲပြားမှုများကို ထိရောက်စွာတွန်းလှန်ပေးခြင်းဖြင့် တိကျသောလှိုင်းအလျားကို လော့ခ်ချခြင်းနှင့် မျဉ်းကြောင်းကျဉ်းမြောင်းခြင်းကို ရရှိစေပါသည်။