Principe de travail de la source lumineuse à large bande ASE

La lumière à large bande ASE générée par la fibre dopée à l'erbium est amplifiée la lumière des émissions spontanées générée par la fibre dopée à l'erbium de pompage à laser à longueur d'onde courte. Comme le montre le diagramme suivant, les ions de terres rares pompés transitent entre les niveaux d'énergie supérieure et inférieur pour générer une lumière d'émission spontanée, qui est amplifiée dans le processus d'émission stimulé. Ce processus est répété en continu, et même une puissance de sortie assez élevée peut être obtenue dans des conditions de pompage suffisantes. (ASE = émission spontanée amplifiée, voyant d'émission spontanée amplifiée)

Le rayonnement ASE est généralement présent sous forme de léger bruit dans les lasers de fibres et les amplificateurs de fibres. La lumière ASE rivalise généralement avec le laser de longueur d'onde de signal pour le gain, ce qui fait diminuer la puissance effective de la longueur d'onde laser, la diminution du rapport signal / bruit laser et le degré de polarisation à diminuer. Par conséquent, on espère que la lumière ASE sera minimisée dans les lasers en fibre et les amplificateurs de fibres. Lors de la conception de lasers et d'amplificateurs de fibres, la part de puissance de la lumière ASE sera réduite autant que possible en optimisant la structure du chemin optique. Cependant, la lumière ASE en tant que source de lumière elle-même a également certaines caractéristiques, telles que la plage spectrale large, la planéité spectrale, la faible cohérence, le faible degré de polarisation, etc., qui ne sont pas possédés par des sources de lumière laser. De plus, puisque la source de lumière Fibre ASE est générée dans une fibre erbium monomode, elle peut être associée à une fibre monomode ordinaire presque sans perte. Par conséquent, cette source de lumière à large bande ASE a également des applications importantes à certaines occasions, telles que les gyroscopes de fibres, la détection des fibres, l'imagerie OCT et la compensation de puissance des canaux de communication optique. Dans les produits de la source de lumière à large bande ASE réelle C + L, la fibre de quartz dopée à l'erbium est généralement utilisée comme matériau de travail, et un laser semi-conducteur à 980 nm est utilisé comme pompe d'excitation pour générer un rayonnement spontané dans la bande C, qui est amplifié par le processus de rayonnement stimulé. Étant donné que la fibre dopée à l'erbium a une certaine longueur, la lumière du rayonnement en bande C est absorbée par d'autres ions erbium et rediffurée pendant la transmission, de sorte que la longueur d'onde de rayonnement est déplacée vers une bande plus longue. Ces rayonnements seront amplifiés par une émission stimulée à nouveau, et enfin le spectre à large bande ASE couvrant la bande C ou la bande L est obtenu. Grâce à différentes conceptions de structure de chemin optique, des produits de source lumineux ASE avec différents spectres de bande tels que C, L, C + L peuvent être obtenus.

Ce qui précède est le chemin optique pour tester le spectre de rayonnement ASE de la fibre dopée ER. L'isolateur est un isolateur de fibre et WDM est un diviseur de longueur d'onde de fibre 980/1550 NM. La pompe monomode 974 nm LD fournit un laser de pompe, qui excite une section de fibre dopée ER à mode unique par couplage WDM. La lumière ASE émise en arrière et la lumière ASE avant sont sorties à travers deux isolateurs respectivement. Sous la même puissance de la pompe, le spectre ASE mesuré en arrière (ligne verte) et le spectre ASE avant (ligne bleue) sont illustrés sur la figure. On peut voir que le spectre de rayonnement ASE directement émis par la fibre dopée à l'erbium n'est pas plat, et la différence de densité de puissance entre différentes longueurs d'onde peut atteindre plus de 10 dB. Les spectres ASE dans les deux directions ne sont pas exactement les mêmes. Par conséquent, dans le produit de source de lumière à large bande Fibre ASE, la technologie d'aplatissement du spectre (filtre) est nécessaire pour obtenir un spectre de sortie plat.