SebuahSumber cahaya ASE(Sumber cahaya emisi spontan yang diamplifikasi)adalah abroadband, sumber optik yang tidak koherenyang memancarkan cahaya yang dihasilkan melalui prosesEmisi spontan diamplifikasi dalam medium gain- biasanya anSerat yang didoping erbiumatau serat langka-doped lainnya .
Definisi
ASE (emisi spontan yang diamplifikasi)adalah:
Ituemisi foton spontandalam serat yang didoping,
Diikuti olehamplifikasi optikKarena emisi yang distimulasi saat foton melewati medium penguatan yang sama .
Yang dihasilkanAse cahayaadalah:
Broadband(10–100 nm),
Tidak terpolarisasi atau terpolarisasi sebagian,
Koherensi rendah, tidak seperti sumber laser .
Cara kerjanya
Proses Generasi ASE:
Dioda laser pompamenyuntikkan energi ke aserat yang didoping(e . g ., serat erbium-doped) .
Emisi spontandimulai sebagai ion tereksitasi rileks .
Foton inidiperkuatSaat mereka melakukan perjalanan melalui serat - menghasilkanoutput broadband.
Seratujungnya miring atau diakhiriuntuk mencegah penguat, membuat perangkat asumber cahaya, bukan laser .
Komponen utama
| Komponen | Fungsi |
|---|---|
| Dioda laser pompa | Memberikan energi eksitasi untuk serat yang didoping |
| Serat yang jarang dihiasi | Biasanya Erbium atau Ytterbium didoping, bertindak sebagai medium gain |
| Filter panjang gelombang (opsional) | Spektrum output mempersempit atau membentuk |
| Isolator | Mencegah refleksi belakang |
| Port keluaran | Kuncir serat, biasanya mode tunggal |
Properti Spektral
| Parameter | Nilai -nilai khas |
|---|---|
| Rentang panjang gelombang | 1525–1565 nm (C-band), 1570–1610 nm (L-band), yang lain mungkin dengan YB atau TM |
| Bandwidth | 10 to 100+ nm |
| Daya output | From a few mW to >100 MW |
| Panjang koherensi | Sangat pendek (~ puluhan mikron) |
| Polarisasi | Tidak terpolarisasi atau terpolarisasi secara opsional (menggunakan serat PM) |
Keuntungan
Output broadband: Ideal untuk pengujian dan penginderaan optik .
Koherensi rendah: Berguna dalam interferometry untuk menghindari speckle .
Stabilitas tinggi: Daya output dan spektrum stabil dari waktu ke waktu .
Serat-coupled: Integrasi mudah ke dalam sistem optik .
Aplikasi
| Aplikasi | Mengapa ASE Digunakan |
|---|---|
| Sensing Serat Optik (OCT, FBG) | Lampu broadband memungkinkan interogasi perangkat yang sensitif terhadap gelombang |
| Spektroskopi | Mencakup rentang spektral yang luas dalam satu sumber |
| Pengujian komponen optik | Digunakan sebagai sumber uji untuk filter, amplifier, dll . |
| Interferometri rendah koherensi | Ideal karena panjang koherensi pendek |
| Giroskop optik | Mengurangi penyimpangan bias yang disebabkan oleh hamburan balik yang koheren |
| Metrologi / Pencitraan Biomedis | Sistem OCT sering menggunakan sumber ASE |
UmumSumber cahaya ASE
| Tipe serat yang didoping | Wilayah panjang gelombang | Pompa khas |
|---|---|---|
| Erbium-doped | C-band (1525–1565 nm) | 980 nm |
| Erbium/Ytterbium bersama-sama | C/L-band (1525–1610 nm) | 980 atau 1480 nm |
| Ytterbium-doped | 1030–1100 nm | 915/940 nm |
| Thulium-doped | 1.7–2.1 µm | 793 nm |
Perbandingan: ase vs . laser
| Fitur | Sumber cahaya ASE | Laser |
|---|---|---|
| Koherensi | Rendah | Tinggi |
| Bandwidth | Luas (lebar nm) | Sempit (KHz ke MHz) |
| Stabilitas | Output yang sangat stabil | Mungkin membutuhkan stabilisasi aktif |
| Belu | Minimal | Bintik tinggi (cahaya koheren) |
| Gunakan kasing | Pengujian, penginderaan | Komunikasi, tugas presisi |
Ringkasan
| Fitur | Keterangan |
|---|---|
| Jenis | Sumber cahaya serat broadband yang tidak koheren |
| Panjang gelombang | 1030–1100 nm, 1525–1610 nm, dll . |
| Keluaran | Gelombang kontinu (CW), spektrum stabil, luas |
| Keuntungan utama | Stabil, broadband, koherensi rendah |
| Aplikasi utama | Sensing, OCT, pengujian optik, metrologi |