ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ପାଇଁ ଲେଜର ସୋର୍ସ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଭାଗ ପ୍ରଥମ

ପାଇଁ ଲେଜର ସୋର୍ସ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାଅପ୍ଟିକାଲ ଫାଇବରସେନ୍ସିଂ ପ୍ରଥମ ଭାଗ

ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ହେଉଛି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସହିତ ବିକଶିତ ଏକ ପ୍ରକାର ସେନ୍ସିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ଏବଂ ଏହା ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ସବୁଠାରୁ ସକ୍ରିୟ ଶାଖା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହୋଇସାରିଛି। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ପ୍ରଣାଳୀ ମୁଖ୍ୟତଃ ଲେଜର, ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଫାଇବର, ସେନ୍ସିଂ ଉପାଦାନ କିମ୍ବା ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ କ୍ଷେତ୍ର, ଆଲୋକ ଚିହ୍ନଟ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅଂଶକୁ ନେଇ ଗଠିତ। ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ବର୍ଣ୍ଣନା କରୁଥିବା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ତୀବ୍ରତା, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ, ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଅବସ୍ଥା ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍‌ରେ ବାହ୍ୟ ପ୍ରଭାବ ଦ୍ୱାରା ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୋଇପାରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା, ଚାପ, ଚାପ, କରେଣ୍ଟ, ବିସ୍ଥାପନ, ​​କମ୍ପନ, ଘୂର୍ଣ୍ଣନ, ବଙ୍କା ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପରିମାଣ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପଥକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଅନୁରୂପ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଏବଂ ବାହ୍ୟ କାରକଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଅନୁରୂପ ଭୌତିକ ପରିମାଣ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇପାରିବ।

ଅନେକ ପ୍ରକାରର ଅଛିଲେଜର ଉତ୍ସଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ୟବହୃତ, ଯାହାକୁ ଦୁଇଟି ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ: ସୁସଙ୍ଗତଲେଜର ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକଏବଂ ଅସଙ୍ଗତ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ, ଅସଙ୍ଗତଆଲୋକ ଉତ୍ସମୁଖ୍ୟତଃ ଇନକ୍ୟାଣ୍ଡିସେଣ୍ଟ ଆଲୋକ ଏବଂ ଆଲୋକ-ନିର୍ଗମନକାରୀ ଡାୟୋଡ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଏବଂ ସୁସଙ୍ଗତ ଆଲୋକ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ କଠିନ ଲେଜର, ତରଳ ଲେଜର, ଗ୍ୟାସ ଲେଜର,ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜରଏବଂଫାଇବର ଲେଜର୍। ନିମ୍ନଲିଖିତ ମୁଖ୍ୟତଃ ପାଇଁଲେଜର ଆଲୋକ ଉତ୍ସସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ: ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଏକକ-ଆବୃତ୍ତି ଲେଜର୍, ଏକକ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସ୍ୱିପ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଲେଜର୍ ଏବଂ ଧଳା ଲେଜର୍।

୧.୧ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକତାଲେଜର ଆଲୋକ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକ

ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମକୁ ଲେଜର ଉତ୍ସରୁ ପୃଥକ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ, କାରଣ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ସଙ୍କେତ ବାହକ ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗ, ଲେଜର ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ନିଜେ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ଯେପରିକି ଶକ୍ତି ସ୍ଥିରତା, ଲେଜର ଲାଇନ୍ୱିଡ୍ଥ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମ ଚିହ୍ନଟ ଦୂରତା, ଚିହ୍ନଟ ସଠିକତା, ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଏବଂ ଶବ୍ଦ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଉପରେ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପାରାମିଟର ଏକ ନିର୍ଣ୍ଣାୟକ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଦୀର୍ଘ-ଦୂରବର୍ତ୍ତୀ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ହାଇ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମର ବିକାଶ ସହିତ, ଶିକ୍ଷାନୁଷ୍ଠାନ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଲେଜର ମିନିଏଚ୍ୟୁରାଇଜେସନ୍ ର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାଇଁ ଅଧିକ କଠୋର ଆବଶ୍ୟକତା ଉପସ୍ଥାପନ କରିଛନ୍ତି, ମୁଖ୍ୟତଃ: ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡୋମେନ୍ ପ୍ରତିଫଳନ (OFDR) ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡୋମେନ୍ ରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବରର ବ୍ୟାକରେଲେ ବିକ୍ଷିପ୍ତ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକୁ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ସୁସଙ୍ଗତ ଚିହ୍ନଟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରେ, ଯାହାର ଏକ ବିସ୍ତୃତ କଭରେଜ୍ (ହଜାର ହଜାର ମିଟର) ଅଟେ। ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ (ମିଲିମିଟର-ସ୍ତର ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍) ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା (-100 dBm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ) ର ସୁବିଧା ବିତରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ମାପ ଏବଂ ସେନ୍ସିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ସହିତ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହୋଇଗଲାଣି। OFDR ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ମୂଳ ହେଉଛି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଟ୍ୟୁନିଂ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ବ୍ୟବହାର କରିବା, ତେଣୁ ଲେଜର ଉତ୍ସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା OFDR ଚିହ୍ନଟ ପରିସର, ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଏବଂ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଭଳି ପ୍ରମୁଖ କାରକଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ଯେତେବେଳେ ପ୍ରତିଫଳନ ବିନ୍ଦୁ ଦୂରତା ସମନ୍ୱୟ ଦୈର୍ଘ୍ୟର ନିକଟତର ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ବିଟ୍ ସିଗନାଲର ତୀବ୍ରତା ଗୁଣାଙ୍କ τ/τc ଦ୍ୱାରା ଘାତକ ଭାବରେ ହ୍ରାସ ପାଇବ। ଏକ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ଆକୃତି ସହିତ ଏକ ଗୌସିଆନ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ପାଇଁ, ବିଟ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି 90% ରୁ ଅଧିକ ଦୃଶ୍ୟମାନତା ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ସିଷ୍ଟମ ହାସଲ କରିପାରିବ ଏପରି ସର୍ବାଧିକ ସେନ୍ସିଂ ଲମ୍ବ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ହେଉଛି Lmax~0.04vg/f, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି 80 କିଲୋମିଟର ଲମ୍ବ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଫାଇବର ପାଇଁ, ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ 100 Hz ରୁ କମ୍। ଏହା ସହିତ, ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶ ମଧ୍ୟ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଆଗେଇ ନେଇଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ହାଇଡ୍ରୋଫୋନ୍ ସିଷ୍ଟମରେ, ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ସିଷ୍ଟମ ଶବ୍ଦ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ ଏବଂ ସିଷ୍ଟମର ସର୍ବନିମ୍ନ ମାପଯୋଗ୍ୟ ସଙ୍କେତ ମଧ୍ୟ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। Brillouin ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସମୟ ଡୋମେନ୍ ପ୍ରତିଫଳକ (BOTDR) ରେ, ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଚାପର ମାପ ସମାଧାନ ମୁଖ୍ୟତଃ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। ଏକ ରେଜୋନେଟର ଫାଇବର ଅପ୍ଟିକ ଗାଇରୋରେ, ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ହ୍ରାସ କରି ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗର ସମନ୍ୱୟ ଲମ୍ବ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ, ଏହା ଦ୍ଵାରା ରେଜୋନେଟରର ସୂକ୍ଷ୍ମତା ଏବଂ ଅନୁବାଦ ଗଭୀରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ, ରେଜୋନେଟରର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ଫାଇବର ଅପ୍ଟିକ ଗାଇରୋର ମାପ ସଠିକତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇପାରିବ।

୧.୨ ସୁଇପ୍ ଲେଜର ଉତ୍ସ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକତା

ଏକକ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସ୍ୱିପ୍ ଲେଜରର ନମନୀୟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଟ୍ୟୁନିଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଛି, ଏହା ଏକାଧିକ ଆଉଟପୁଟ୍ ସ୍ଥିର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକୁ ବଦଳାଇପାରେ, ସିଷ୍ଟମ୍ ନିର୍ମାଣର ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ କରେ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମର ଏକ ଅପରିହାର୍ଯ୍ୟ ଅଂଶ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଟ୍ରେସ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂରେ, ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ଗ୍ୟାସ୍ଗୁଡ଼ିକର ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ୟାସ୍ ଅବଶୋଷଣ ଶିଖର ଥାଏ। ପରିମାପ ଗ୍ୟାସ୍ ଯଥେଷ୍ଟ ହେଲେ ଆଲୋକ ଅବଶୋଷଣ ଦକ୍ଷତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ମାପ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଗ୍ୟାସ୍ ଅଣୁର ଅବଶୋଷଣ ଶିଖର ସହିତ ସଜାଡ଼ିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇପାରିବା ଗ୍ୟାସର ପ୍ରକାର ମୁଖ୍ୟତଃ ସେନ୍ସିଂ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। ତେଣୁ, ସ୍ଥିର ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ଟ୍ୟୁନିଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାବିସ୍ତାର ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଏପରି ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମରେ ଅଧିକ ମାପ ନମନୀୟତା ଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡୋମେନ୍ ପ୍ରତିଫଳନ ଉପରେ ଆଧାରିତ କିଛି ବିତରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମରେ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକର ଉଚ୍ଚ-ସଠିକତା ସୁସଙ୍ଗତ ଚିହ୍ନଟ ଏବଂ ଡିମୋଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଲେଜରକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ସମୟାନୁସାରେ ସ୍ୱିପ୍ କରିବାକୁ ପଡିବ, ତେଣୁ ଲେଜର ଉତ୍ସର ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ହାରର ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଉଚ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକତା ଅଛି, ଏବଂ ଆଡଜଷ୍ଟେବଲ୍ ଲେଜରର ସ୍ୱିପ୍ ଗତି ସାଧାରଣତଃ 10 pm/μs ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା ସହିତ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ ନୈରୋ ଲାଇନୱିଡ୍ଥ ଲେଜରକୁ liDAR, ଲେଜର ରିମୋଟ୍ ସେନ୍ସିଂ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସେନ୍ସିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ମଧ୍ୟ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକକ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଟ୍ୟୁନିଂ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍, ଟ୍ୟୁନିଂ ସଠିକତା ଏବଂ ଟ୍ୟୁନିଂ ଗତିର ଉଚ୍ଚ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ, ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ ଟ୍ୟୁନିବଲ୍ ନୈରୋ-ପ୍ରସ୍ଥ ଫାଇବର ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଅଧ୍ୟୟନର ସାମଗ୍ରିକ ଲକ୍ଷ୍ୟ ହେଉଛି ଅଲ୍ଟ୍ରା-ନାରୋ ଲେଜର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ, ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଲୋ ଫେଜ୍ ଶବ୍ଦ ଏବଂ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଷ୍ଟେବଲ୍ ଆଉଟପୁଟ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ଶକ୍ତି ଅନୁସରଣ କରିବା ଆଧାରରେ ଏକ ବୃହତ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଉଚ୍ଚ-ସଠିକତା ଟ୍ୟୁନିଂ ହାସଲ କରିବା।

୧.୩ ଧଳା ଲେଜର ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ଚାହିଦା

ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସେନ୍ସିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ସିଷ୍ଟମର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଧଳା ଆଲୋକ ଲେଜରର ବହୁତ ଗୁରୁତ୍ୱ ରହିଛି। ଧଳା ଆଲୋକ ଲେଜରର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ କଭରେଜ୍ ଯେତେ ବିସ୍ତୃତ ହେବ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ସେତେ ବିସ୍ତୃତ ହେବ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏକ ସେନ୍ସର୍ ନେଟୱାର୍କ ନିର୍ମାଣ କରିବା ପାଇଁ ଫାଇବର ବ୍ରାଗ୍ ଗ୍ରେଟିଂ (FBG) ବ୍ୟବହାର କରିବା ସମୟରେ, ଡିମୋଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ପାଇଁ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ କିମ୍ବା ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ ଫିଲ୍ଟର ମେଳ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ପୂର୍ବଟି ନେଟୱାର୍କରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ FBG ରେଜୋନାଣ୍ଟ୍ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟକୁ ସିଧାସଳଖ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ଏକ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲା। ପରବର୍ତ୍ତୀଟି ସେନ୍ସିଂରେ FBGକୁ ଟ୍ରାକ୍ ଏବଂ କାଲିବ୍ରେଟ୍ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ରେଫରେନ୍ସ ଫିଲ୍ଟର ବ୍ୟବହାର କରେ, ଯାହା ଉଭୟ ପାଇଁ FBG ପାଇଁ ଏକ ପରୀକ୍ଷା ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ଏକ ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଆବଶ୍ୟକ। କାରଣ ପ୍ରତ୍ୟେକ FBG ପ୍ରବେଶ ନେଟୱାର୍କର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରବେଶ କ୍ଷତି ହେବ, ଏବଂ ଏହାର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ 0.1 nm ରୁ ଅଧିକ ହେବ, ଏକାଧିକ FBG ର ଏକକାଳୀନ ଡିମୋଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ସହିତ ଏକ ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଆବଶ୍ୟକ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସେନ୍ସିଂ ପାଇଁ ଲମ୍ବା ଅବଧି ଫାଇବର ଗ୍ରେଟିଂ (LPFG) ବ୍ୟବହାର କରିବା ସମୟରେ, ଯେହେତୁ ଏକକ କ୍ଷତି ଶିଖରର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ 10 nm କ୍ରମରେ ଥାଏ, ତେଣୁ ଏହାର ପ୍ରତିଧ୍ୱନିତ ଶିଖର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରିବା ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଏବଂ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସମତଳ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସହିତ ଏକ ବିସ୍ତୃତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଆବଶ୍ୟକ। ବିଶେଷକରି, ଆକୋଷ୍ଟୋ-ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପ୍ରଭାବ ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ ଆକୋଷ୍ଟିକ୍ ଫାଇବର ଗ୍ରେଟିଂ (AIFG) ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଟ୍ୟୁନିଂ ମାଧ୍ୟମରେ 1000 nm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରତିଧ୍ୱନିତ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ଏକ ଟ୍ୟୁନିଂ ପରିସର ହାସଲ କରିପାରିବ। ତେଣୁ, ଏପରି ଏକ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ୱାଇଡ୍ ଟ୍ୟୁନିଂ ପରିସର ସହିତ ଗତିଶୀଳ ଗ୍ରେଟିଂ ପରୀକ୍ଷଣ ଏକ ବିସ୍ତୃତ-ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ପରିସର ପାଇଁ ଏକ ବଡ଼ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ସେହିପରି, ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ବ୍ରାଗ୍ ଫାଇବର ଗ୍ରେଟିଂ ମଧ୍ୟ ଫାଇବର ସେନ୍ସିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି। ଏହାର ମଲ୍ଟି-ପିକ୍ କ୍ଷତି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବଣ୍ଟନ ପରିସର ସାଧାରଣତଃ 40 nm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ। ଏହାର ସେନ୍ସିଂ ଯନ୍ତ୍ର ସାଧାରଣତଃ ଏକାଧିକ ପରିବହନ ଶିଖର ମଧ୍ୟରେ ଆପେକ୍ଷିକ ଗତିକୁ ତୁଳନା କରିବା ପାଇଁ ହୋଇଥାଏ, ତେଣୁ ଏହାର ପରିବହନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ମାପିବା ଆବଶ୍ୟକ। ବିସ୍ତୃତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଅଧିକ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ।

୨. ଦେଶ ଏବଂ ବିଦେଶରେ ଗବେଷଣା ସ୍ଥିତି

୨.୧ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର ଆଲୋକ ଉତ୍ସ

୨.୧.୧ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ବିତରିତ ମତାମତ ଲେଜର

୨୦୦୬ ମସିହାରେ, କ୍ଲିଚେ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀର MHz ସ୍କେଲ୍ ହ୍ରାସ କରିଥିଲେDFB ଲେଜର(ବଣ୍ଟିତ ମତାମତ ଲେଜର) ବୈଦ୍ୟୁତିକ ମତାମତ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି kHz ସ୍କେଲରେ; 2011 ରେ, କେସଲର ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ 40 MHz ର ଅଲ୍ଟ୍ରା-ନାରୋ ଲାଇନ୍ୱିଡ୍ଥ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ ମତାମତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିରତା ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ଗହ୍ବର ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ; 2013 ରେ, ପେଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ବାହ୍ୟ ଫ୍ୟାବ୍ରି-ପେରୋଟ୍ (FP) ମତାମତ ସମାୟୋଜନ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି 15 kHz ର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇଥିଲେ। ବୈଦ୍ୟୁତିକ ମତାମତ ପଦ୍ଧତି ମୁଖ୍ୟତଃ ପଣ୍ଡ-ଡ୍ରେଭର-ହଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିରୀକରଣ ମତାମତ ବ୍ୟବହାର କରି ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ଲେଜର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ ହ୍ରାସ କରିଥିଲେ। 2010 ରେ, ବର୍ଣ୍ଣହାର୍ଡି ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ପ୍ରାୟ 1.7 kHz ର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଏକ ସିଲିକନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ 1 ସେମି ଏର୍ବିୟମ୍-ଡୋପ୍ଡ୍ ଆଲୁମିନା FBG ଉତ୍ପାଦନ କରିଥିଲେ। ସେହି ବର୍ଷ, ଲିଆଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ। ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜର ଲାଇନ-ପ୍ରସ୍ଥ ସଙ୍କୋଚନ ପାଇଁ ଏକ ହାଇ-କ୍ୟୁ ଇକୋ ୱାଲ୍ ରେଜୋନେଟର ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ପଛୁଆ ରେଲେ ବିଛାଡ଼ିବାର ସ୍ୱୟଂ-ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ମତାମତ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଶେଷରେ 160 Hz ର ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଲାଇନ-ପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇଥିଲା।

ଚିତ୍ର ୧ (କ) ବାହ୍ୟ ହ୍ୱିସପିରିଂ ଗ୍ୟାଲେରୀ ମୋଡ୍ ରେଜୋନେଟରର ସ୍ୱୟଂ-ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ରେଲି ବିଚ୍ଛିନ୍ନକରଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର ଲାଇନୱିଡ୍ଥ ସଙ୍କୋଚନର ଚିତ୍ର;
(ଖ) 8 MHz ଲାଇନୱିଡଥ୍ ସହିତ ମୁକ୍ତ ଚାଲୁଥିବା ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍;
(ଗ) ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଯେଉଁଥିରେ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ 160 Hz ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସଙ୍କୁଚିତ ହୋଇଥାଏ।
୨.୧.୨ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ଫାଇବର ଲେଜର

ରେଖୀୟ ଗହ୍ବର ଫାଇବର ଲେଜର ପାଇଁ, ଏକକ ଲମ୍ବ ଲମ୍ବ ମୋଡର ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ରେଜୋନେଟରର ଲମ୍ବକୁ ଛୋଟ କରି ଏବଂ ଲମ୍ବ ଲମ୍ବ ମୋଡ ବ୍ୟବଧାନ ବୃଦ୍ଧି କରି ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଏ। 2004 ମସିହାରେ, ସ୍ପିଗେଲବର୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ DBR ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ କେଭିଟି ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି 2 kHz ର ଲାଇନ୍ ୱାଇଡ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଏକକ ଲମ୍ବ ଲମ୍ବ ମୋଡ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇଲେ। 2007 ମସିହାରେ, ସେନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଏକ Bi-Ge ସହ-ଡୋପ୍ ହୋଇଥିବା ଫଟୋସେନ୍ସିଟିଭ୍ ଫାଇବରରେ FBG ଲେଖିବା ପାଇଁ 2 ସେମି ଭାରୀ ଏର୍ବିୟମ୍-ଡୋପ୍ ହୋଇଥିବା ସିଲିକନ୍ ଫାଇବର ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଏବଂ ଏକ ସକ୍ରିୟ ଫାଇବର ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରି ଏକ କମ୍ପାକ୍ଟ ରେଖୀୟ ଗହ୍ବର ଗଠନ କରିଥିଲେ, ଯାହାର ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ଲାଇନ ପ୍ରସ୍ଥ 1 ​​kHz ରୁ କମ୍ କରିଥିଲା। 2010 ମସିହାରେ, ୟାଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ 2 kHz ରୁ କମ୍ ରେଖ ପ୍ରସ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଏକକ ଲମ୍ବ ଲମ୍ବ ମୋଡ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଏକ 2 ସେମି ଉଚ୍ଚ ଡୋପ୍ ହୋଇଥିବା ଛୋଟ ରେଖୀୟ ଗହ୍ବର ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଣ୍ଡ FBG ଫିଲ୍ଟର ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ୨୦୧୪ ମସିହାରେ, ଦଳ ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଏକ FBG-FP ଫିଲ୍ଟର ସହିତ ଏକ ଛୋଟ ରେଖା ଗହ୍ବର (ଭର୍ଚୁଆଲ୍ ଫୋଲ୍ଡଡ୍ ରିଙ୍ଗ ରେଜୋନେଟର୍) ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଯେପରି ଚିତ୍ର ୩ ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ୨୦୧୨ ମସିହାରେ, କାଇ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ୧୧୪ ମେଗାୱାଟରୁ ଅଧିକ ଆଉଟପୁଟ୍ ଶକ୍ତି, ୧୫୪୦.୩ nm କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଏବଂ ୪.୧ kHz ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ସହିତ ଏକ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଏକ ୧.୪ ସେମି ଛୋଟ ଗହ୍ବର ଗଠନ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ୨୦୧୩ ମସିହାରେ, ମେଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଏକକ-ଅନୁଦ୍ରାଙ୍ଗ ମୋଡ୍, ୧୦ ମେଗାୱାଟର ଆଉଟପୁଟ୍ ଶକ୍ତି ସହିତ କମ୍-ଫେଜ୍ ଶବ୍ଦ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଏକ ପୂର୍ଣ୍ଣ-ପକ୍ଷବାଦ ସଂରକ୍ଷଣ ଡିଭାଇସର ଏକ ଛୋଟ ରିଙ୍ଗ୍ ଗହ୍ବର ସହିତ ଏର୍ବିୟମ୍-ଡୋପ୍ଡ ଫାଇବରର ବ୍ରିଲୋଇନ୍ ବିକ୍ଷିପ୍ତୀକରଣ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ୨୦୧୫ ମସିହାରେ, ଦଳ ଏକ ନିମ୍ନ ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ଏବଂ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ବ୍ରିଲୋଇନ୍ ବିକ୍ଷିପ୍ତୀକରଣ ଲାଭ ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ୪୫ ସେମି ଏର୍ବିୟମ୍-ଡୋପ୍ଡ ଫାଇବରରେ ଗଠିତ ଏକ ରିଙ୍ଗ୍ ଗହ୍ବର ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ।

ଚିତ୍ର ୨ (କ) SLC ଫାଇବର ଲେଜରର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର;
(ଖ) ୯୭.୬ କିଲୋମିଟର ଫାଇବର ଡେଲି ସହିତ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ହେଟେରୋଡାଇନ୍ ସିଗନାଲର ରେଖା ଆକୃତି