C+L ব্যান্ড এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার ASE ব্রডব্যান্ড আলোর উৎস

ASE ব্রডব্যান্ড আলোর উত্সগুলি উত্পাদন পরীক্ষা এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা পরীক্ষায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই নিবন্ধটি সংক্ষিপ্তভাবে C+L ব্যান্ড এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার ASE ব্রডব্যান্ড আলোর উত্সগুলির প্রধান পরামিতি এবং পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে।

কাজের নীতি ASE ব্রডব্যান্ড লাইট এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার দ্বারা উত্পন্ন হয় স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার পাম্পিং এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার দ্বারা উত্পন্ন স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন আলো। নীচের স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে, পাম্প করা বিরল-আর্থ আয়নগুলি উপরের এবং নিম্ন শক্তির স্তরের মধ্যে স্থানান্তর করে, স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন আলো তৈরি করে, যা উদ্দীপিত নির্গমনের সময় প্রসারিত হয়। এই প্রক্রিয়া ক্রমাগত পুনরাবৃত্তি হয়, এবং পর্যাপ্ত পাম্পিং অবস্থার অধীনে, এটি এমনকি একটি যথেষ্ট উচ্চ আউটপুট শক্তি অর্জন করতে পারে।

(ASE = পরিবর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন)

ASE বিকিরণ ফাইবার লেজার এবং ফাইবার পরিবর্ধকগুলিতে শব্দ আলো হিসাবে প্রচলিত। ASE আলো সাধারণত লাভের জন্য সংকেত তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজারের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে, যার ফলে কার্যকর লেজার শক্তি হ্রাস পায়, লেজার সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত হ্রাস পায় এবং মেরুকরণে হ্রাস পায়। অতএব, ফাইবার লেজার এবং ফাইবার পরিবর্ধকগুলিতে ASE আলোর উপস্থিতি হ্রাস করা বাঞ্ছনীয়। ফাইবার লেজার এবং এমপ্লিফায়ার ডিজাইন করার সময়, অপটিক্যাল পাথ স্ট্রাকচার অপ্টিমাইজ করে ASE আলোর পাওয়ার অনুপাত যতটা সম্ভব কমানো হয়। যাইহোক, আলোর উত্স হিসাবে ASE আলোরও কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন একটি বিস্তৃত বর্ণালী পরিসর, সমতল বর্ণালী, কম সংগতি এবং নিম্ন মেরুকরণ, যা লেজার আলোর উত্সগুলিতে পাওয়া যায় না। তদ্ব্যতীত, ফাইবার অপটিক ASE আলোর উত্স, একক-মোড এর্বিয়াম ফাইবারের মধ্যে উত্পন্ন, প্রায় কোনও ক্ষতি ছাড়াই সাধারণ একক-মোড ফাইবারের সাথে মিলিত হতে পারে। অতএব, এই ধরনের ব্রডব্যান্ড ASE আলোর উত্সের কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ, ফাইবার অপটিক সেন্সিং, ওসিটি ইমেজিং এবং অপটিক্যাল যোগাযোগ চ্যানেলে পাওয়ার ক্ষতিপূরণ।

ব্যবহারিক C+L ব্যান্ড ফাইবার ASE ব্রডব্যান্ড লাইট সোর্স পণ্যগুলিতে, এর্বিয়াম-ডোপড সিলিকা ফাইবার সাধারণত সক্রিয় মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং একটি 980nm সেমিকন্ডাক্টর লেজার C ব্যান্ডে স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন উৎপন্ন করার জন্য উত্তেজনা পাম্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা পরে উদ্দীপিত নির্গমনের মাধ্যমে প্রশস্ত করা হয়। কারণ এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবারের একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য রয়েছে, সি-ব্যান্ড বিকিরণ অন্যান্য এর্বিয়াম আয়ন দ্বারা শোষিত হয় এবং পুনরায় বিকিরণ করে, যার ফলে বিকিরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি দীর্ঘ ব্যান্ডে স্থানান্তরিত হয়। এই বিকিরণটি উদ্দীপিত নির্গমনের মাধ্যমে আবার বিবর্ধিত হয়, শেষ পর্যন্ত একটি ব্রডব্যান্ড ASE স্পেকট্রাম C বা L ব্যান্ডগুলিকে আবৃত করে। বিভিন্ন অপটিক্যাল পাথ স্ট্রাকচারগুলি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যান্ড যেমন C, L, এবং C+L সহ ASE আলোর উত্স পণ্যগুলি পাওয়ার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে।

উপরে Er-doped ফাইবারের ASE বিকিরণ বর্ণালী পরীক্ষার জন্য অপটিক্যাল পথ দেখায়। আইসোলেটর হল একটি ফাইবার অপটিক আইসোলেটর, এবং WDM হল একটি 980/1550nm ফাইবার ওয়েভলেংথ ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (WDM)। একটি 974nm একক-মোড পাম্প করা LD পাম্প লেজার সরবরাহ করে, যা WDM-এর মাধ্যমে একক-মোড Er-doped ফাইবারের একটি অংশকে উত্তেজিত করার জন্য সংযুক্ত করা হয়। নিঃসৃত পশ্চাৎমুখী এবং অগ্রবর্তী ASE আলো দুটি পৃথক বিচ্ছিন্নতার মাধ্যমে আউটপুট হয়। একই পাম্প শক্তির অধীনে, পরিমাপ করা পশ্চাৎগামী ASE স্পেকট্রাম (সবুজ লাইন) এবং ফরোয়ার্ড ASE বর্ণালী (নীল লাইন) চিত্রে দেখানো হয়েছে। এটা দেখা যায় যে সরাসরি Erbium-doped ফাইবার দ্বারা নির্গত ASE বিকিরণ বর্ণালী সমতল নয়; বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে শক্তি ঘনত্বের পার্থক্য 10dB এর বেশি পৌঁছাতে পারে এবং দুটি দিকের ASE বর্ণালী সম্পূর্ণরূপে অভিন্ন নয়। অতএব, ফাইবার অপটিক ASE ব্রডব্যান্ড লাইট সোর্স পণ্যগুলিতে, স্পেকট্রাল ফ্ল্যাটেনিং প্রযুক্তি (ফিল্টার) একটি সমতল আউটপুট স্পেকট্রাম অর্জনের জন্য প্রয়োজন।