หลักการทำงานของแหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ ASE

แสงบรอดแบนด์ ASE ที่สร้างขึ้นโดยไฟเบอร์ที่เจือด้วย Erbium นั้นจะขยายไฟการปล่อยออกมาจากธรรมชาติที่เกิดจากการสูบด้วยเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้น ๆ ดังที่แสดงในไดอะแกรมต่อไปนี้ไอออนของหายากที่สูบแล้วจะเปลี่ยนระหว่างระดับพลังงานบนและล่างเพื่อสร้างแสงที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติซึ่งขยายในกระบวนการปล่อยมลพิษที่ถูกกระตุ้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำอย่างต่อเนื่องและแม้กระทั่งกำลังขับที่ค่อนข้างสูงสามารถทำได้ภายใต้สภาวะการสูบน้ำที่เพียงพอ (ASE = ขยายการปล่อยออกมาเองโดยขยายไฟการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ขยายตัว)

การแผ่รังสีของ ASE นั้นมักจะเป็นไฟรบกวนในเลเซอร์ไฟเบอร์และแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์ ASE Light มักจะแข่งขันกับเลเซอร์ความยาวคลื่นสัญญาณเพื่อรับทำให้พลังที่มีประสิทธิภาพของความยาวคลื่นเลเซอร์ลดลงอัตราส่วนสัญญาณเลเซอร์ต่อสัญญาณรบกวนลดลงและระดับของโพลาไรเซชันลดลง ดังนั้นจึงหวังว่า ASE Light จะลดลงในเลเซอร์ไฟเบอร์และแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์ เมื่อออกแบบเลเซอร์ไฟเบอร์และแอมพลิฟายเออร์ส่วนแบ่งพลังงานของแสง ASE จะลดลงให้มากที่สุดโดยการปรับโครงสร้างเส้นทางแสงให้เหมาะสม อย่างไรก็ตามแสง ASE เป็นแหล่งกำเนิดแสงเองก็มีลักษณะบางอย่างเช่นช่วงสเปกตรัมกว้างความเรียบของสเปกตรัมการเชื่อมโยงกันต่ำระดับต่ำของโพลาไรเซชัน ฯลฯ ซึ่งไม่ได้ถูกครอบครองโดยแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ยิ่งกว่านั้นเนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงไฟเบอร์ ASE ถูกสร้างขึ้นในเส้นใย Erbium โหมดเดี่ยวจึงสามารถเชื่อมต่อกับเส้นใยโหมดเดี่ยวธรรมดาเกือบจะสูญเสีย ดังนั้นแหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ ASE นี้จึงมีแอพพลิเคชั่นที่สำคัญในบางโอกาสเช่นการหมุนรอบเส้นใยการตรวจจับไฟเบอร์การถ่ายภาพ OCT และการชดเชยพลังงานช่องทางการสื่อสารด้วยแสง ในผลิตภัณฑ์แหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ C+L จริง ASE ASE, เส้นใยควอตซ์เออร์เบียม-เจือเป็นวัสดุที่ใช้งานได้และเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาด 980nm ใช้เป็นปั๊มกระตุ้นเพื่อสร้างรังสีที่เกิดขึ้นเองในแถบ C ซึ่งถูกขยายโดยกระบวนการรังสีที่ถูกกระตุ้น เนื่องจากเส้นใยที่เจือด้วยเออร์เบียมมีความยาวที่แน่นอนแสงรังสี C-band จะถูกดูดซับโดยเออร์เบียมไอออนอื่น ๆ และการรับการดัดแปลงใหม่ในระหว่างการส่งผ่านเพื่อให้ความยาวคลื่นของรังสีเปลี่ยนไปเป็นแถบที่ยาวขึ้น การแผ่รังสีเหล่านี้จะถูกขยายโดยการปล่อยมลพิษอีกครั้งและในที่สุดก็มีสเปกตรัมบรอดแบนด์ ASE ที่ครอบคลุม C-band หรือ L-band ผ่านการออกแบบโครงสร้างเส้นทางแสงที่แตกต่างกันผลิตภัณฑ์แหล่งกำเนิดแสง ASE ที่มีสเปกตรัมวงดนตรีที่แตกต่างกันเช่น C, L, C+L สามารถรับได้

ด้านบนเป็นเส้นทางแสงสำหรับการทดสอบสเปกตรัมการแผ่รังสี ASE ของเส้นใย ER-doped Isolator เป็นตัวแยกไฟเบอร์และ WDM เป็นตัวแบ่งความยาวคลื่นความยาวคลื่นไฟเบอร์ 980/1550Nm ปั๊มเดี่ยวโหมด 974nm ให้เลเซอร์ปั๊มซึ่งทำให้ส่วนของเส้นใย ER-doped โหมดเดี่ยวผ่านการเชื่อมต่อ WDM แสง ASE ที่ปล่อยออกมาข้างหลังและแสง ASE ไปข้างหน้าจะถูกส่งออกผ่านตัวแยกสองตัวตามลำดับ ภายใต้พลังงานปั๊มเดียวกันสเปกตรัม ASE ที่วัดย้อนหลัง (เส้นสีเขียว) และสเปกตรัม ASE ไปข้างหน้า (เส้นสีน้ำเงิน) จะแสดงในรูป จะเห็นได้ว่าสเปกตรัมการแผ่รังสี ASE ที่ปล่อยออกมาโดยตรงโดยเส้นใยที่เจือด้วย Erbium นั้นไม่แบนและความแตกต่างของความหนาแน่นพลังงานระหว่างความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 10dB ASE spectra ในสองทิศทางไม่เหมือนกันอย่างแน่นอน ดังนั้นในผลิตภัณฑ์แหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ไฟเบอร์ ASE จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการแบนสเปกตรัม (ตัวกรอง) เพื่อให้ได้สเปกตรัมเอาต์พุตแบบแบน