Волоконные лазеры

Применимыми на практике волоконные лазеры стали благодаря возрастанию доступности мощных лазерных диодов и лазерных диодных матриц, обеспечивающих выходную мощность порядка 50-100 мВт. Используя такие приборы в сочетании с одномодовыми активированными волокнами, можно увеличить выходную мощность примерно на 10 мВт. Можно ожидать, что с развитием технологии волоконно-оптические лазеры и усилители станут неотъемлемой составной частью высокопроизводительных систем волоконно-оптических датчиков.

Резюме.

В этой главе приведен обзор источников света, используемых обычно в составе волоконно-оптических датчиков. Дополнительные особенности требований конкретных волоконно-оптических датчиков к источникам света приведены в последующих главах.

image32

Приемники оптического излучения.

Введение. В волоконно-оптических датчиках в качестве приемников чаще всего используются полупроводниковые фотодиоды и лавинные фотодиоды. Эти типы приемников, как правило, используются (в конечном счете) для контроля выходной мощности датчика. Такие приемники в сочетании с соответствующими оптическими компонентами, такими как дифракционные решетки или фильтры, могут также применяться для слежения за интенсивностью отдельных составляющих спектра. Для получения спектрального распределения, что необходимо для работы датчиков положения, основанных на длине волны, или для некоторых схем мультиплексирования, матрица фотодетекторов обычно используется в сочетании с дифракционной решеткой. Мы начнем обзор регистрации оптического излучения со статистики регистрации, затем рассмотрим основные принципы функционирования полупроводников, фотодиодов, лавинных фотодиодов, проанализируем шум и изучим методы исследования спектра.

Теоретические основы.

Статистика регистрации оптического излучения.

Процесс регистрации оптического излучения предполагает преобразование оптической энергии в виде фотонов в электрический сигнал в виде электронов, который может быть обработан обычными электронными.

Основные принципы функционирования полупроводников.

Понятие полупроводник относится к классу материалов, чья способность проводить электричество находится где-то между диэлектриками (такими как стекло) и проводниками (такими как медь или серебро). Наиболее важными представителями материалов этого типа являются кремний, германий и химические соединения, такие как арсенид галлия и фосфид индия (так называемые соединения III—V групп периодической системы).