RU2468400C2 - Устройство возмущения многомодового оптического волокна - Google Patents
Устройство возмущения многомодового оптического волокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468400C2 RU2468400C2 RU2009124430/28A RU2009124430A RU2468400C2 RU 2468400 C2 RU2468400 C2 RU 2468400C2 RU 2009124430/28 A RU2009124430/28 A RU 2009124430/28A RU 2009124430 A RU2009124430 A RU 2009124430A RU 2468400 C2 RU2468400 C2 RU 2468400C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- gas sensor
- fiber
- wavelength
- spatial
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/14—Mode converters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N2021/3129—Determining multicomponents by multiwavelength light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
- G01N2021/396—Type of laser source
- G01N2021/399—Diode laser
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/069—Supply of sources
- G01N2201/0696—Pulsed
- G01N2201/0697—Pulsed lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/08—Optical fibres; light guides
- G01N2201/084—Fibres for remote transmission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системе и способу передачи одномодового света по многомодовому оптическому волокну и может быть использовано в соединенной волокном системе с датчиком газа. Оптическое устройство содержит многомодовое волокно для переноса одномодового света лазера; рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном, и средства для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы восстанавливать одиночную пространственную моду. Квантово-каскадный лазер с линейной модуляцией частоты выводит чирп длины волны для обеспечения сканирования длины волны. Технический результат - отсутствие ограничений по длине многомодового волокна, предотвращение внесения оптического интерференционного шума, снижение потерь и увеличение допусков на выравнивание между элементами. 3 н. и 32 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе и способу передачи одномодового света по многомодовому оптическому волокну и предпочтительно на большие расстояния. В частности, изобретение относится к соединенной волокном системе с датчиком газа, предназначенной для использования на удалении и/или в неблагоприятных условиях окружающей среды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Оптические волокна использовались в качестве среды для передачи света на большие расстояния в такой прикладной области, как связь. Сравнительно недавно оптические волокна ближней инфракрасной области спектра (IR) использовали в прикладной области обнаружения газа, чтобы проводить свет в недоступные или неблагоприятные местоположения. Это позволило использовать способы многоточечного дистанционного обнаружения газа. Чтобы осуществлять измерения с высокой чувствительностью и высоким разрешением, в таких способах, основанных на лазерном обнаружении газа, обычно используют одномодовый лазерный источник. Для сохранения спектральных свойств источника выходной сигнал лазера должен передаваться по одномодовому волокну.
В последнее время квантово-каскадные лазеры использовались в прикладных технологиях обнаружения газа, как описано в международной заявке WO 03087787, содержание которой включено в настоящую заявку путем ссылки. Увеличенные поперечные сечения, связанные со спектроскопическими переходами в средней IR, могут обеспечивать в значительной мере улучшенные чувствительности обнаружения. Однако волоконные датчики средней IR обычно не использовались в прикладных областях обнаружения газа вследствие больших потерь, связанных с одномодовыми волокнами средней IR. Многие из этих потерь возникают потому, что одномодовые волокна очень тонкие, например имеют диаметры сердцевин около 5-10 мкм, что делает трудным эффективный ввод света в волокно. В отличие от них многомодовые волокна обычно имеют диаметры сердцевин 400-500 мкм. Однако передача одномодового лазерного света по многомодовому волокну приводит к многочисленным поддерживаемым пространственным модам. Такие пространственные моды обычно интерферируют в детекторе, создавая оптический интерференционный шум.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложено оптическое устройство, содержащее многомодовое волокно для переноса одномодового лазерного света; рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном, и усредняющее средство для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы этим восстанавливать одиночную пространственную моду.
Предпочтительно рандомизатор функционирует, чтобы вызывать пространственное колебание волокна. Быстрое пространственное колебание многомодового волокна рандомизирует пространственные моды, которые поддерживает волокно. Путем усреднения сигналов рандомизированные пространственные моды могут быть рекомбинированы в детекторе и восстановлены характеристики одиночной пространственной моды лазера.
Настоящее изобретение можно использовать во многих практических областях применения, но в предпочтительном осуществлении его используют в датчике газа, который содержит лазер, предпочтительно одномодовый лазер, многомодовое волокно для передачи света от лазера в целевую область и/или из целевой области, рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном; детектор для обнаружения света, который прошел через целевую область, и усредняющее средство для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы восстанавливать одиночную пространственную моду.
Путем усреднения сигналов рандомизированные пространственные моды могут быть рекомбинированы в детекторе и восстановлены характеристики одиночной пространственной моды лазера. Поэтому предотвращается внесение оптического интерференционного шума и сохраняется высокая чувствительность датчика. Это позволяет использовать многомодовое волокно в чувствительном датчике газа, в результате чего исключаются высокие потери, обычно связанные с одномодовым волокном, и обеспечивается возможность многоточечного дистанционного обнаружения в недоступных/неблагоприятных местоположениях.
Рандомизатор может быть любым подходящим устройством, вызывающим пространственное колебание волокна. Например, рандомизатор может быть устройством возмущения, которое функционирует, чтобы вызывать физическое возмущение вдоль волокна. Например, устройство возмущения может содержать любое одно или более из электродвигателей постоянного тока с эксцентричным грузом, плоскопанельного возбудителя и пьезоэлектрического двигателя. Частота пространственного колебания, вызываемого устройством возмущения, может находиться в диапазоне от 1 Гц до 10 кГц.
Предпочтительно, чтобы лазерный источник представлял собой лазер с линейной модуляцией частоты. В этом случае изменение длины волны, создаваемое самим чирпом длины волны, используют для сканирования по длине волны. Следовательно, нет необходимости настраивать эффективную ширину линии излучения в спектральной области, используя, например, медленное линейное изменение постоянного тока, наложенное на последовательность импульсов. Это означает, что скорость выборки может быть очень высокой и полный спектральный анализ может быть выполнен очень быстро.
Лазер с линейной модуляцией частоты может быть полупроводниковым лазером, например полупроводниковым диодным лазером. Свет с линейной модуляцией частоты создают, прикладывая один или ряд по существу ступенчатых электрических импульсов к полупроводниковому диодному лазеру, чтобы побудить лазер выдавать один или более импульсов, каждый из которых имеет незатухающий чирп длины волны, для введения в оптическую ячейку. Лазер может быть квантово-каскадным лазером.
Каждый прикладываемый импульс имеет длительность, которая большем чем 150 нс, в частности больше чем 200 нс. Каждый прикладываемый импульс может иметь длительность, которая находится в диапазоне от 150 до 300 нс, предпочтительно от 200 до 300 нс. Это может обеспечить диапазон настройки около 60 ГГц.
Каждый обнаруживаемый импульс может иметь длительность, которая больше чем 150 нс, в частности больше чем 200 нс. Предпочтительно, чтобы каждый обнаруживаемый импульс имел длительность, которая находится в диапазоне от 150 до 300 нс, предпочтительно от 200 до 300 нс.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Теперь различные объекты изобретения будут описаны только для примера и со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - принципиальная схема первого датчика газа; и
фиг.2 - принципиальная схема второго датчика газа.
КОНКРЕТНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показан квантово-каскадный датчик 10 газа или частиц на основе многомодового волокна. Он имеет одномодовый квантово-каскадный лазер 12 с выпуклой линзой 14 на его выходе для фокусировки света на многомодовое оптическое волокно 16. По направлению его длины находится механизм 18 для пространственного возмущения волокна 16. В этом примере механизм 18 представляет собой электродвигатель постоянного тока с эксцентричным грузом, хотя можно использовать другие механизмы для быстрого перемещения волокна, такие как плоскопанельные возбудители, пьезоэлектрические двигатели. На выходе многомодового волокна 16 имеется выпуклая линза 20 для фокусировки света к детектору 22 через область 24 сэмплирования. Область 24 сэмплирования может представлять собой конфигурацию открытой ячейки, выполненной так, что свет совершает один проход через нее, или ячейки, через которую свет проходит много раз перед выходом. Описание различных квантово-каскадных датчиков газа и конкретных примеров подходящих конфигураций ячеек сэмплирования дано в международной заявке WO 03087787, содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.
При использовании ступенчатый электрический импульс прикладывают к квантово-каскадному лазеру 12 для побуждения его выводить незатухающий чирп длины волны. Каждый прикладываемый импульс имеет длительность, которая больше чем 150 нс, в частности больше чем 200 нс, и длительность, которая находится в диапазоне от 150 до 300 нс, в идеальном случае от 200 до 300 нс. Незатухающий чирп длины волны вводится в оптическое волокно, так что он проходит через область сэмплирования и в детектор. Изменение длины волны, обеспечиваемое каждым чирпом, используют как внутриимпульсное сканирование, которое можно использовать для идентификации газов в области сэмплирования.
Одновременно с прохождением чирпов длины волны через волокно 16 возмущающий механизм 18 используют для осуществления быстрого пространственного колебания волокна, эти колебания обычно имеют частоту в диапазоне от 1 или 2 Гц до 10 кГц. Этим получают эффект рандомизации пространственных мод, которые поддерживает волокно 16. Путем усреднения сигнала по подходящему временному интервалу и подходящему числу выборок рандомизированные пространственные моды могут быть рекомбинированы на детекторе 22. Временной интервал для усреднения должен выбираться так, чтобы гарантировалась возможность существенной рандомизации, и обычно он должен составлять от нескольких миллисекунд до нескольких секунд. Обычно от 100 до 1000 выборок должно быть достаточно для усреднения результата рандомизированных пространственных мод с тем, чтобы свойства одиночной пространственной моды лазера могли быть восстановлены. Как описано, например, в международной заявке WO 03087787, восстановленный сигнал может быть использован для обнаружения или идентификации газов в области 24 сэмплирования. Обычно это включает в себя сравнение обнаруженного сигнала с одним или более отличительными признаками известных материалов.
Благодаря рандомизации пространственных мод предотвращается внесение оптического интерференционного шума, обусловленного многомодовым волокном 16, и может быть сохранена высокая чувствительность датчика при исключении необходимости в одномодовом волокне. В дополнение к этому возможность быстрого изменения интерференционной картины распространяющегося пучка, проходящего через свободное пространство, путем возмущения многомодового волокна позволяет удалять оптический интерференционный шум, создаваемый внешними источниками, такими как окна прозрачности атмосферы, или возникающий в результате вспышки света и турбулентности. Таким путем получают существенный эффект при обнаружении газа на открытом пути, а также в технике связи через свободное пространство, где интерференционный шум сильно влияет на конечные характеристики системы.
Настоящее изобретение обеспечивает многочисленные практические преимущества. В частности, оно позволяет использовать многомодовые оптические волокна в прикладных задачах, в которых требуется одномодовая характеристика. Многомодовое волокно обеспечивает охват широкой полосы частот, позволяя передавать многочисленные длины волн лазера с помощью одной несущей. Это значительно сокращает расходы на волокно и установку в случае измерительных применений на основе лазера. Потери на связь и прохождение ниже в случае многомодового волокна позволяют протягивать волокно на относительно большое расстояние, вследствие чего обеспечивается благоприятная возможность многоточечного дистанционного обнаружения. Кроме того, большие диаметры сердцевины многомодовых волокон могут быть использованы для существенного уменьшения опто-механических допусков на выравнивание между лазером и самим оптическим волокном. Это уменьшает затраты на компоновку лазера и волокна и обеспечивает благоприятную возможность значительного повышения устойчивости прибора к внешним воздействиям. Поскольку датчики газа часто располагают в агрессивных или неблагоприятных средах, это является существенным преимуществом.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что варианты раскрытых устройств возможны без отступления от изобретения. Например, хотя устройство возмущения по фиг.1 показано расположенным по длине волокна на выходе лазера, так что волокно возмущается ниже по ходу луча относительно области сэмплирования, но, как показано на фиг.2, равным образом оно может быть предусмотрено на отрезке волокна, расположенном между областью сэмплирования и детектором, так что оно будет возмущаться выше по ходу луча. Помимо этого можно использовать сочетание устройств из фиг.1 и 2, в которых волокно возмущается ниже по ходу луча и выше по ходу луча относительно области сэмплирования. В соответствии с этим приведенное выше описание конкретного осуществления сделано только для примера, а не для ограничения. Ясно, что небольшие модификации могут быть сделаны без значительных изменений описанного принципа действия.
Claims (35)
1. Оптическое устройство передачи одномодового света по многомодовому оптическому волокну, содержащее:
многомодовое волокно для переноса одномодового лазерного света;
рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном, и
усредняющие средства для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы этим восстанавливать одиночную пространственную моду, отличающееся тем, что лазер является квантово-каскадным лазером с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны для обеспечения сканирования длины волны.
многомодовое волокно для переноса одномодового лазерного света;
рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном, и
усредняющие средства для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы этим восстанавливать одиночную пространственную моду, отличающееся тем, что лазер является квантово-каскадным лазером с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны для обеспечения сканирования длины волны.
2. Устройство по п.1, в котором рандомизатор функционирует, чтобы побуждать пространственное колебание волокна.
3. Устройство по п.2, в котором рандомизатор функционирует, чтобы побуждать физическое возмущение вдоль волокна.
4. Устройство по п.3, в котором рандомизатор содержит любое одно или несколько из электродвигателя постоянного тока с эксцентричным грузом, плоскопанельного возбудителя и пьезоэлектрического двигателя.
5. Устройство по любому из пп.2-4, в котором частота пространственных колебаний находится в диапазоне от 1 Гц до 10 кГц.
6. Устройство по п.1, в котором усредняющие средства функционируют для усреднения объема выборок рандомизированных пространственных мод в диапазоне от одной сотни до одной тысячи.
7. Устройство по п.1, в котором лазер представляет собой лазер с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны.
8. Устройство по п.7, в котором чирп длины волны используется, чтобы обеспечить сканирование длины волны.
9. Устройство по п.7, в котором лазер с линейной модуляцией частоты представляет собой полупроводниковый лазер.
10. Устройство по п.9, в котором лазер представляет собой полупроводниковый диодный лазер.
11. Устройство по п.7, в котором лазер представляет собой квантово-каскадный лазер.
12. Устройство по п.7, содержащее средство для приложения одного или ряда, по существу, ступенчатых электрических импульсов к полупроводниковому диодному лазеру, чтобы побудить лазер выводить один или более импульсов, при этом каждый имеет незатухающий чирп длины волны, для введения в оптическую ячейку.
13. Устройство по п.12, в котором каждый приложенный импульс имеет длительность больше, чем 150 нс, в частности, больше, чем 200 нс.
14. Устройство по п.13, в котором каждый приложенный импульс имеет длительность в диапазоне от 150 до 300 нс, предпочтительно от 200 до 300 нс.
15. Датчик газа, содержащий лазер, предпочтительно одномодовый лазер, многомодовое волокно для передачи света от лазера в целевую область и/или из целевой области, рандомизатор для рандомизации пространственных мод, поддерживаемых волокном; детектор для обнаружения света, который прошел через целевую область, и усредняющие средства для усреднения рандомизированных пространственных мод, чтобы восстанавливать одиночную пространственную моду, отличающийся тем, что лазер является квантово-каскадным лазером с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны для обеспечения сканирования длины волны.
16. Датчик газа по п.15, в котором рандомизатор функционирует, чтобы побуждать пространственное колебание волокна.
17. Датчик газа по п.16, в котором рандомизатор функционирует, чтобы побуждать физическое возмущение вдоль волокна.
18. Датчик газа по п.17, в котором рандомизатор содержит любое одно или несколько из электродвигателя постоянного тока с эксцентричным грузом, плоскопанельного возбудителя и пьезоэлектрического двигателя.
19. Датчик газа по любому из пп.16-18, в котором частота пространственных колебаний находится в диапазоне от 1 до 10 кГц.
20. Датчик газа по п.15, в котором усредняющие средства функционируют для усреднения объема выборок рандомизированных пространственных мод от одной сотни до одной тысячи.
21. Датчик газа по п.15, в котором лазер представляет собой лазер с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны.
22. Датчик газа по п.21, в котором чирп длины волны используется, чтобы обеспечить сканирование длины волны.
23. Датчик газа по п.23, в котором лазер с линейной модуляцией частоты представляет собой полупроводниковый лазер.
24. Датчик газа по п.23, в котором лазер представляет собой полупроводниковый диодный лазер.
25. Датчик газа по п.21, в котором лазер представляет собой квантово-каскадный лазер.
26. Датчик газа по п.21, содержащий средство для приложения одного или ряда, по существу, ступенчатых электрических импульсов к полупроводниковому диодному лазеру, чтобы побудить лазер выводить один или более импульсов, при этом каждый имеет незатухающий чирп длины волны, для введения в оптическую ячейку.
27. Датчик газа по п.26, в котором каждый приложенный импульс имеет длительность больше, чем 150 нс, в частности, больше, чем 200 нс.
28. Датчик газа по п.26, в котором каждый приложенный импульс имеет длительность в диапазоне от 150 до 300 нс, предпочтительно от 200 до 300 нс.
29. Датчик газа по любому из пп.21-28, в котором длительность обнаруживаемого импульса находится в диапазоне от 150 до 300 нс.
30. Датчик газа по пп.21-28, в котором длительность обнаруживаемого импульса находится в диапазоне от 150 до 300 нс, предпочтительно от 200 до 300 нс.
31. Датчик газа по п.15, в котором рандомизатор предусмотрен выше по ходу луча относительно целевой области.
32. Датчик газа по п.15, в котором рандомизатор предусмотрен ниже по ходу луча относительно целевой области.
33. Способ передачи одномодового света по многомодовому оптическому волокну, содержащий этапы, на которых передают излучение от одномодового лазера; рандомизируют излучение при передаче; принимают рандомизированное излучение и используют принятое рандомизированное излучение для восстановления одномодового излучения, отличающийся тем, что лазер является квантово-каскадным лазером с линейной модуляцией частоты, который выводит чирп длины волны для обеспечения сканирования длины волны.
34. Способ по п.33, в котором этап использования рандомизированного излучения для восстановления одномодового излучения предусматривает этап, на котором усредняют принятое излучение.
35. Способ по п.33 или 34, в котором излучение передают по меньшей мере частично через свободное пространство.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0623835.6 | 2006-11-29 | ||
GBGB0623835.6A GB0623835D0 (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Multi mode fibre perturber |
PCT/GB2007/004295 WO2008065336A1 (en) | 2006-11-29 | 2007-11-12 | Multi mode fibre perturber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009124430A RU2009124430A (ru) | 2011-01-10 |
RU2468400C2 true RU2468400C2 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=37671523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124430/28A RU2468400C2 (ru) | 2006-11-29 | 2007-11-12 | Устройство возмущения многомодового оптического волокна |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8411273B2 (ru) |
EP (1) | EP2087387B1 (ru) |
JP (1) | JP2010511167A (ru) |
KR (1) | KR20090104812A (ru) |
CN (1) | CN101617254A (ru) |
AU (1) | AU2007327384A1 (ru) |
CA (1) | CA2673810A1 (ru) |
GB (1) | GB0623835D0 (ru) |
RU (1) | RU2468400C2 (ru) |
WO (1) | WO2008065336A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172171U1 (ru) * | 2017-02-03 | 2017-06-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство для подавления спекл-шума |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5856058B2 (ja) * | 2009-08-10 | 2016-02-09 | ゾロ テクノロジーズ,インコーポレイティド | マルチモード送光ファイバを用いた光信号ノイズの緩和 |
EP2597792B1 (en) * | 2011-11-28 | 2016-04-20 | Alcatel Lucent | Optical MIMO processing |
ES2644601T3 (es) | 2012-04-19 | 2017-11-29 | Zolo Technologies, Inc. | Retroreflectores en el horno con el espectrómetro de absorción del láser del diodo sintonizable orientable |
US10069271B2 (en) | 2014-06-02 | 2018-09-04 | Nlight, Inc. | Scalable high power fiber laser |
CN105720463B (zh) | 2014-08-01 | 2021-05-14 | 恩耐公司 | 光纤和光纤传输的激光器中的背向反射保护与监控 |
CN104158590A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-11-19 | 苏州旭创科技有限公司 | 光模块及具有该光模块的光纤通信系统 |
US9837783B2 (en) | 2015-01-26 | 2017-12-05 | Nlight, Inc. | High-power, single-mode fiber sources |
US10050404B2 (en) | 2015-03-26 | 2018-08-14 | Nlight, Inc. | Fiber source with cascaded gain stages and/or multimode delivery fiber with low splice loss |
US10520671B2 (en) | 2015-07-08 | 2019-12-31 | Nlight, Inc. | Fiber with depressed central index for increased beam parameter product |
JP6743136B2 (ja) | 2015-09-24 | 2020-08-19 | エヌライト,インコーポレーテッド | ファイバ対ファイバ角度を変更することによるビームパラメータ積(bpp)制御 |
US11179807B2 (en) | 2015-11-23 | 2021-11-23 | Nlight, Inc. | Fine-scale temporal control for laser material processing |
EP3380266B1 (en) | 2015-11-23 | 2021-08-11 | NLIGHT, Inc. | Fine-scale temporal control for laser material processing |
US10673198B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-06-02 | Nlight, Inc. | Fiber-coupled laser with time varying beam characteristics |
US10730785B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-08-04 | Nlight, Inc. | Optical fiber bending mechanisms |
US10673199B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-06-02 | Nlight, Inc. | Fiber-based saturable absorber |
US10673197B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-06-02 | Nlight, Inc. | Fiber-based optical modulator |
US10732439B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-08-04 | Nlight, Inc. | Fiber-coupled device for varying beam characteristics |
US10295845B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-05-21 | Nlight, Inc. | Adjustable beam characteristics |
JP2022538245A (ja) * | 2019-06-24 | 2022-09-01 | エヌライト, インコーポレイテッド | 付加製造又は他の産業用レーザー処理用途向けの機能的に均質化された強度分布 |
CN110530514A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-03 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种降低平衡零拍探测系统光学损耗的装置及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4093343A (en) * | 1976-09-22 | 1978-06-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical waveguide having periodic spatial perturbations |
US6185346B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-02-06 | Charles K. Asawa | Propagation in lowest order modes of multimode graded index fiber, resulting in: very low transmission loss, low modal noise, high data security, and high data rate capabilities |
WO2003087787A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-23 | Cascade Technologies Ltd | Semiconductor diode laser spectrometer arrangement and method |
US6954575B2 (en) * | 2001-03-16 | 2005-10-11 | Imra America, Inc. | Single-polarization high power fiber lasers and amplifiers |
WO2005103781A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-11-03 | Zolo Technologies, Inc. | Optical mode noise averaging device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0988521A1 (en) * | 1998-04-14 | 2000-03-29 | Instrumentarium Corporation | Sensor assembly and method for measuring nitrogen dioxide |
CN101408459B (zh) | 2003-03-31 | 2012-02-15 | 佐勒技术公司 | 监视与控制燃烧过程的方法与设备 |
US7787728B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-08-31 | Zolo Technologies, Inc. | Optical mode noise averaging device |
-
2006
- 2006-11-29 GB GBGB0623835.6A patent/GB0623835D0/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-11-12 JP JP2009538763A patent/JP2010511167A/ja active Pending
- 2007-11-12 WO PCT/GB2007/004295 patent/WO2008065336A1/en active Application Filing
- 2007-11-12 RU RU2009124430/28A patent/RU2468400C2/ru active
- 2007-11-12 CA CA002673810A patent/CA2673810A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-12 AU AU2007327384A patent/AU2007327384A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-12 US US12/516,936 patent/US8411273B2/en active Active
- 2007-11-12 KR KR1020097013291A patent/KR20090104812A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-11-12 EP EP07824524.8A patent/EP2087387B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-12 CN CN200780050555A patent/CN101617254A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4093343A (en) * | 1976-09-22 | 1978-06-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical waveguide having periodic spatial perturbations |
US6185346B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-02-06 | Charles K. Asawa | Propagation in lowest order modes of multimode graded index fiber, resulting in: very low transmission loss, low modal noise, high data security, and high data rate capabilities |
US6954575B2 (en) * | 2001-03-16 | 2005-10-11 | Imra America, Inc. | Single-polarization high power fiber lasers and amplifiers |
WO2003087787A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-23 | Cascade Technologies Ltd | Semiconductor diode laser spectrometer arrangement and method |
WO2005103781A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-11-03 | Zolo Technologies, Inc. | Optical mode noise averaging device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172171U1 (ru) * | 2017-02-03 | 2017-06-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство для подавления спекл-шума |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2087387B1 (en) | 2017-03-29 |
GB0623835D0 (en) | 2007-01-10 |
EP2087387A1 (en) | 2009-08-12 |
WO2008065336A1 (en) | 2008-06-05 |
US20100067013A1 (en) | 2010-03-18 |
CA2673810A1 (en) | 2008-06-05 |
KR20090104812A (ko) | 2009-10-06 |
RU2009124430A (ru) | 2011-01-10 |
US8411273B2 (en) | 2013-04-02 |
AU2007327384A1 (en) | 2008-06-05 |
JP2010511167A (ja) | 2010-04-08 |
CN101617254A (zh) | 2009-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2468400C2 (ru) | Устройство возмущения многомодового оптического волокна | |
US20200191709A1 (en) | Optical absorption spectroscopy based gas analyzer systems and methods | |
US8659759B2 (en) | Laser based cavity enhanced optical absorption gas analyzer | |
CA2587460C (en) | Coherent photothermal interferometric spectroscopy system and method for chemical sensing | |
US9726645B2 (en) | Vibration detection apparatus and vibration detection method | |
US8659758B2 (en) | Laser based cavity enhanced optical absorption gas analyzer with laser feedback optimization | |
Ellrich et al. | Compact fiber-coupled terahertz spectroscopy system pumped at 800 nm wavelength | |
WO2002004903A1 (en) | Optical heterodyne detection in optical cavity ringdown spectroscopy | |
JP6441936B2 (ja) | 電磁放射を送信及び受信するためのシステム | |
KR102066535B1 (ko) | 고전압 전력 시스템의 광섬유 초음파 센서를 이용한 부분방전 검출 시스템 | |
US20090225312A1 (en) | Terahertz spectrometer | |
CN107144545A (zh) | 全光纤式太赫兹时域光谱仪 | |
WO2018001450A1 (en) | Calibration device for distributing sensing technologies | |
EP2914953B1 (en) | Cavity enhanced laser based gas analyzer systems and methods | |
US20120174677A1 (en) | Optical method and device for a spatially resolved measurement of mechanical parameters, in particular mechanical vibrations by means of glass fibers | |
JP4853255B2 (ja) | ガス分析装置 | |
KR101540541B1 (ko) | 펨토초 레이저 발생장치 및 그와 연동하는 도막두께 측정장치 | |
US9766127B2 (en) | Terahertz detection assembly and methods for use in detecting terahertz radiation | |
KR101378113B1 (ko) | 테라헤르츠 전자기파를 이용한 성분 분석 장치 | |
JP2010237228A (ja) | テラヘルツ分光装置 | |
JP4589620B2 (ja) | 光波長基準装置 | |
Theuer et al. | Fiber-coupled terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) systems | |
AU2001272190A1 (en) | Optical heterodyne detection in optical cavity ringdown spectroscopy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20110112 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20131015 |