آپٹیکل فائبر سینسنگ کے لیے لیزر سورس ٹیکنالوجی حصہ دو

آپٹیکل فائبر سینسنگ کے لیے لیزر سورس ٹیکنالوجی حصہ دو

2.2 واحد طول موج کا جھاڑولیزر ذریعہ

لیزر سنگل ویو لینتھ سویپ کا ادراک بنیادی طور پر آلہ کی جسمانی خصوصیات کو کنٹرول کرنا ہے۔لیزرگہا (عام طور پر آپریٹنگ بینڈوڈتھ کا مرکز طول موج)، تاکہ گہا میں دوغلی طول موڈ کے کنٹرول اور انتخاب کو حاصل کیا جا سکے، تاکہ آؤٹ پٹ ویو لینتھ کو ٹیوننگ کرنے کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔ اس اصول کی بنیاد پر، 1980 کی دہائی کے اوائل میں، ٹیون ایبل فائبر لیزرز کا ادراک بنیادی طور پر لیزر کے ایک عکاس اختتامی چہرے کو عکاس ڈفریکشن گریٹنگ سے بدل کر، اور لیزر کیویٹی موڈ کو دستی طور پر گھما کر اور ڈِفریکشن گریٹنگ کو ٹیوننگ کر کے حاصل کیا گیا۔ 2011 میں، Zhu et al. تنگ لائن وڈتھ کے ساتھ سنگل ویو لینتھ ٹیون ایبل لیزر آؤٹ پٹ حاصل کرنے کے لیے ٹیون ایبل فلٹرز کا استعمال کیا۔ 2016 میں، Rayleigh لائن وڈتھ کمپریشن میکانزم کا اطلاق ڈوئل ویو لینتھ کمپریشن پر کیا گیا تھا، یعنی FBG پر دوہری ویو لینتھ لیزر ٹیوننگ حاصل کرنے کے لیے تناؤ کا اطلاق کیا گیا تھا، اور آؤٹ پٹ لیزر لائن وڈتھ کو اسی وقت مانیٹر کیا گیا تھا، جس سے 3 nm کی ویو لینتھ ٹیوننگ رینج حاصل کی گئی تھی۔ تقریباً 700 ہرٹز کی لائن چوڑائی کے ساتھ دوہری طول موج کا مستحکم آؤٹ پٹ۔ 2017 میں، Zhu et al. تمام آپٹیکل ٹیون ایبل فلٹر بنانے کے لیے گرافین اور مائیکرو نینو فائبر بریگ گریٹنگ کا استعمال کیا، اور بریلوئن لیزر نیرونگ ٹکنالوجی کے ساتھ مل کر، 1550 nm کے قریب گرافین کے فوٹو تھرمل اثر کو 750 Hz سے کم لیزر لائن وِڈتھ حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا گیا اور ایک فوٹو کنٹرول شدہ تیز رفتار اور درست لہروں میں M750 Hz کی درستگی حاصل کی گئی۔ 3.67 nm کا۔ جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ مذکورہ طول موج کے کنٹرول کا طریقہ بنیادی طور پر لیزر موڈ کے انتخاب کو براہ راست یا بالواسطہ طور پر لیزر کیویٹی میں ڈیوائس کے پاس بینڈ سینٹر ویو لینتھ کو تبدیل کرکے محسوس کرتا ہے۔

تصویر 5 (a) آپٹیکل-کنٹرول ایبل طول موج کا تجرباتی سیٹ اپ-ٹیون ایبل فائبر لیزراور پیمائش کا نظام؛

(b) آؤٹ پٹ سپیکٹرا آؤٹ پٹ 2 پر کنٹرولنگ پمپ کی افزائش کے ساتھ

2.3 سفید لیزر روشنی کا ذریعہ

سفید روشنی کے منبع کی ترقی نے مختلف مراحل کا تجربہ کیا ہے جیسے ہالوجن ٹنگسٹن لیمپ، ڈیوٹیریم لیمپ،سیمی کنڈکٹر لیزراور سپر کنٹینیم روشنی کا ذریعہ۔ خاص طور پر، سپر کنٹینیوم لائٹ سورس، سپر ٹرانسینٹ پاور کے ساتھ فیمٹوسیکنڈ یا پکوسیکنڈ دالوں کے اتیجیت کے تحت، ویو گائیڈ میں مختلف آرڈرز کے غیر خطی اثرات پیدا کرتا ہے، اور سپیکٹرم بہت وسیع ہوتا ہے، جو مرئی روشنی سے لے کر قریب اورکت تک بینڈ کو ڈھانپ سکتا ہے، اور مضبوط ہم آہنگی رکھتا ہے۔ اس کے علاوہ، خصوصی فائبر کی بازی اور نان لائنیرٹی کو ایڈجسٹ کرکے، اس کے سپیکٹرم کو وسط اورکت والے بینڈ تک بھی بڑھایا جا سکتا ہے۔ اس قسم کا لیزر ذریعہ بہت سے شعبوں میں استعمال کیا گیا ہے، جیسے آپٹیکل ہم آہنگی ٹوموگرافی، گیس کا پتہ لگانے، حیاتیاتی امیجنگ اور اسی طرح. روشنی کے منبع اور نان لائنر میڈیم کی محدودیت کی وجہ سے، ابتدائی سپر کانٹینیوم سپیکٹرم بنیادی طور پر سالڈ سٹیٹ لیزر پمپنگ آپٹیکل گلاس کے ذریعے تیار کیا گیا تھا تاکہ مرئی حد میں سپر کانٹینیوم سپیکٹرم پیدا کیا جا سکے۔ اس کے بعد سے، آپٹیکل فائبر بتدریج وسیع بینڈ سپر کنٹینیوم پیدا کرنے کے لیے ایک بہترین ذریعہ بن گیا ہے کیونکہ اس کے بڑے نان لائنر گتانک اور چھوٹے ٹرانسمیشن موڈ فیلڈ کی وجہ سے۔ اہم نان لائنر اثرات میں فور ویو مکسنگ، ماڈیولیشن عدم استحکام، سیلف فیز ماڈیولیشن، کراس فیز ماڈیولیشن، سولیٹن اسپلٹنگ، رامن سکیٹرنگ، سولیٹن سیلف فریکونسی شفٹ وغیرہ شامل ہیں، اور ہر اثر کا تناسب بھی ایکسائٹیشن پلس کی پلس چوڑائی کے مطابق مختلف ہے۔ عام طور پر، اب سپر کانٹینیوم لائٹ سورس بنیادی طور پر لیزر پاور کو بہتر بنانے اور سپیکٹرل رینج کو بڑھانے کی طرف ہے، اور اس کے ہم آہنگی کنٹرول پر توجہ دیں۔

3 خلاصہ

اس مقالے میں فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی کو سپورٹ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے لیزر ذرائع کا خلاصہ اور جائزہ لیا گیا ہے، بشمول تنگ لائن وڈتھ لیزر، سنگل فریکوئنسی ٹیون ایبل لیزر اور براڈ بینڈ وائٹ لیزر۔ فائبر سینسنگ کے شعبے میں ان لیزرز کی درخواست کی ضروریات اور ترقی کی حیثیت کو تفصیل سے متعارف کرایا گیا ہے۔ ان کی ضروریات اور ترقی کی کیفیت کا تجزیہ کرکے، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا ہے کہ فائبر سینسنگ کے لیے مثالی لیزر ذریعہ کسی بھی بینڈ اور کسی بھی وقت انتہائی تنگ اور انتہائی مستحکم لیزر آؤٹ پٹ حاصل کرسکتا ہے۔ لہٰذا، ہم تنگ لائن چوڑائی والے لیزر، ٹیون ایبل تنگ لائن چوڑائی والے لیزر اور وائیڈ گین بینڈوڈتھ کے ساتھ وائٹ لائٹ لیزر کے ساتھ شروع کرتے ہیں، اور ان کی نشوونما کا تجزیہ کرکے فائبر سینسنگ کے لیے مثالی لیزر ذریعہ کو محسوس کرنے کا ایک مؤثر طریقہ تلاش کرتے ہیں۔