Ultra-long-distance Point Sensing တွင် Fiber Random Laser ကိုအသုံးပြုခြင်း။

ကျပန်းဖြန့်ဝေတုံ့ပြန်ချက်ဖိုက်ဘာလေဆာရာမန် အမြတ်အပေါ်အခြေခံ၍ ၎င်း၏အထွက်ရောင်စဉ်သည် မတူညီသောပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများအောက်တွင် ကျယ်ဝန်းပြီး တည်ငြိမ်ကြောင်းအတည်ပြုထားပြီး၊ တစ်ဝက်ဖွင့်သောအပေါက် DFB-RFL ၏ကြာရှည်ခံရောင်စဉ်အနေအထားနှင့် bandwidth သည် ပေါင်းထည့်ထားသော point feedback device နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည် အဆိုပါ Spectra သည် အလွန်မြင့်မားပါသည်။ ဆက်စပ်။ ပွိုင့်ကြေးမုံ၏ ရောင်စဉ်တန်းလက္ခဏာများ (ဥပမာ FBG ကဲ့သို့) ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ပြောင်းလဲပါက ဖိုက်ဘာကျပန်းလေဆာ၏ ကြာရှည်ရောင်စဉ်ကိုလည်း ပြောင်းလဲပါမည်။ ဤနိယာမကိုအခြေခံ၍ အလွန်ရှည်လျားသောအကွာအဝေးပွိုင့်-အာရုံခံခြင်းဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်ချက်များကို သိရှိရန်အတွက် ဖိုက်ဘာကျပန်းလေဆာများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။

2012 ခုနှစ်တွင် အစီရင်ခံတင်ပြခဲ့သော သုတေသနလုပ်ငန်းတွင်၊ DFB-RFL အလင်းရင်းမြစ်နှင့် FBG ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမှတဆင့်၊ ကျပန်းလေဆာအလင်းသည် ကီလိုမီတာ 100 ရှည်လျားသော optical fiber တွင် ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ ပုံ 15(a) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း ပထမအမှာစာနှင့် ဒုတိယအမှာစာ လေဆာအထွက်ကို မတူညီသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းများဖြင့် အသီးသီးနားလည်နိုင်ပါသည်။ ပထမအစီအစဉ်အတွက်၊pump အရင်းအမြစ်1 365 nm လေဆာဖြစ်ပြီး ပထမအမှာစာ Stokes အလင်း (1 455 nm) ၏လှိုင်းအလျားနှင့် ကိုက်ညီသော FBG အာရုံခံကိရိယာကို ဖိုက်ဘာ၏အခြားတစ်ဖက်တွင် ထားရှိထားသည်။ ဒုတိယအစီအစဥ်တွင် lasing ထုတ်လုပ်ရန်ပိုမိုလွယ်ကူစေရန် 1 455 nm အစက်အပြောက် FBG မှန်တစ်ချပ်ပါ၀င်ပြီး ဖိုက်ဘာ၏အစွန်ဆုံးတွင် 1 560 nm FBG အာရုံခံကိရိယာကို တပ်ဆင်ထားသည်။ ထုတ်လုပ်လိုက်သော lasing light သည် pump အဆုံးတွင် output ဖြစ်ပြီး၊ ထုတ်လွှတ်သောအလင်း၏ လှိုင်းအလျားပြောင်းလဲမှုကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် အပူချိန်အာရုံခံမှုကို သိရှိနိုင်သည်။ လှိုင်းအလျားနှင့် FBG ၏ အပူချိန်အကြား ပုံမှန်ဆက်နွယ်မှုကို ပုံ 15(b) တွင် ပြထားသည်။

ဤအစီအစဥ်သည် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် အလွန်ဆွဲဆောင်မှုရှိသောအကြောင်းရင်းမှာ- ပထမအချက်မှာ၊ အာရုံခံဒြပ်စင်သည် သန့်စင်သော passive ကိရိယာဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် အလွန်ရှည်သောများစွာသောကြာရှည်စွာအသုံးပြုသည့် demodulator (100 ကီလိုမီတာကျော်) နှင့် ဝေးကွာနိုင်သည်။ - အကွာအဝေးလျှောက်လွှာပတ်ဝန်းကျင်။ (ဥပမာ- ဓာတ်အားလိုင်းများ၊ ရေနံနှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းများ၊ မြန်နှုန်းမြင့်ရထားလမ်းများ စသည်တို့ကို ဘေးကင်းရေး စောင့်ကြည့်ခြင်း) သည် မဖြစ်မနေ လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ တိုင်းတာရမည့်အချက်အလက်များကို FBG အာရုံခံကိရိယာ၏ဗဟိုလှိုင်းအလျားဖြင့်သာ ဆုံးဖြတ်ထားသည့် လှိုင်းအလျားဒိုမိန်းတွင် ထင်ဟပ်နေသဖြင့် ပန့်ရင်းမြစ်ပါဝါ သို့မဟုတ် ဖိုက်ဘာအာရုံခံစနစ်တွင် စနစ်အား ဆုံးရှုံးမှုပြောင်းလဲသောအခါတွင် တည်ငြိမ်စေနိုင်သည်၊ နောက်ဆုံးတွင်၊ ပထမအမှာစာနှင့် ဒုတိယအမှာစာ lasing spectra တို့၏ signal-to-noise အချိုးများသည် 20 dB နှင့် 35 dB အသီးသီးရှိကြပြီး၊ စနစ်က ခံစားနိုင်သော ကန့်သတ်အကွာအဝေးသည် 100 ကီလိုမီတာထက် ကျော်လွန်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ကောင်းမွန်သောအပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် အလွန်ဝေးကွာသောအကွာအဝေးအာရုံခံခြင်းတို့သည် DFB-RFL စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော ဖိုက်ဘာအာရုံခံစနစ်ကို ဖြစ်စေသည်။
ပုံ 16 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 200 ကီလိုမီတာ အကွာအဝေး ပွိုင့်အာရုံခံစနစ်ကိုလည်း အကောင်အထည်ဖော်ခဲ့သည်။ သုတေသနရလဒ်များက စနစ်၏ရှည်လျားသောအာရုံခံအကွာအဝေးကြောင့်၊ ရောင်ပြန်ဟပ်သည့်အာရုံခံအချက်ပြမှု၏ signal-to-noise အချိုးသည် အကောင်းဆုံးအခြေအနေတွင် 17 dB၊ ပိုဆိုးသောအခြေအနေတွင် 10 dB နှင့် အပူချိန် sensitivity သည် 11.3pm/℃ ဖြစ်သည် ။ စနစ်သည် လှိုင်းအလျားပေါင်းများစွာကို တိုင်းတာသိရှိနိုင်ပြီး အပူချိန်အချက်အလက် ၁၁ မှတ်ကို တစ်ချိန်တည်းတွင် တိုင်းတာရန် ဖြစ်နိုင်ခြေကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ ပြီးတော့ ဒီအရေအတွက် တိုးနိုင်ပါတယ်။ စာပေတွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ FBG 22 ခုကိုအခြေခံထားသောဖိုက်ဘာကျပန်းလေဆာသည်မတူညီသောလှိုင်းအလျား 22 ခုတွင်အလုပ်လုပ်နိုင်သည်။ သို့သော်၊ ဖြေရှင်းချက်သည် တူညီသောအလျားရှိသော optical fibers တစ်စုံလိုအပ်ပြီး optical fiber အရင်းအမြစ်များ လိုအပ်ချက်သည် အထက်ဖော်ပြပါနည်းလမ်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက နှစ်ဆတိုးလာသည်။

2016 ခုနှစ်တွင် Remote ၊Optical Pumping Amplifier, ROPA သည် optical fiber ဆက်သွယ်ရေးအတွက် တက်ကြွသောရရှိမှု ရောစပ်အသုံးပြု၍ တက်ကြွဖိုက်ဘာနှင့်ရာမန်single-mode fiber၊ ပြည့်စုံသောသီအိုရီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းတွင် ရရှိနိုင်သည်။ ပုံ 17(a) တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 1.5 μm တီးဝိုင်းရှိ တက်ကြွသောဖိုက်ဘာအပေါ်အခြေခံ၍ တာဝေး RFL ကိုတင်ပြသည်။ ထို့အပြင်၊ ကျပန်းလေဆာစနစ်သည် တာဝေးအမှတ်ကို အာရုံခံရာတွင်လည်း ကောင်းမွန်စွာလုပ်ဆောင်သည်။ ဥပမာအဖြစ် point-type temperature sensor ကိုယူပါ။ ဤဖွဲ့စည်းပုံ၏ ကျပန်းလေဆာအထွက်အဆုံး၏ အထွတ်အထိပ် လှိုင်းအလျားသည် FBG သို့ ထည့်ထားသော အပူချိန်နှင့် တူညီသော ဆက်နွယ်မှုရှိပြီး အာရုံခံစနစ်တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း ပုံ 17(ခ) နှင့် (ဂ) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း လှိုင်းအလျား ပိုင်းခြားခြင်း လုပ်ဆောင်ချက် ရှိပါသည်။ အထူးသဖြင့်၊ ယခင်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဤအစီအစဥ်သည် နိမ့်သောအဆင့်နှင့် signal-to-noise အချိုးပိုမိုမြင့်မားသည်။

အနာဂတ် သုတေသနတွင်၊ မတူညီသော စုပ်ထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းများနှင့် မှန်များ၏ ဒီဇိုင်းဖြင့်၊ ၎င်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော တာဝေးဖိုက်ဘာကျပန်း လေဆာအချက်-အာရုံခံစနစ်ကို သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် သိရှိနိုင်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။