分布反饋光纖激光器特性及其在傳感應(yīng)用中波長(zhǎng)解調(diào)方法的研究.pdf

1、相移分布反饋光纖激光器(Phase-shift Distributed Feedback Fiber laser)是光纖激光器發(fā)展的一個(gè)重要方向，由于其具有線寬窄、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，可作為光纖傳感、光纖遙感、高精度光譜以及光纖通信領(lǐng)域的高質(zhì)量的光源。如果能將光纖激光應(yīng)用于光纖傳感領(lǐng)域中，必將大大提高光纖傳感器的性能。為此結(jié)合傳感器的特點(diǎn)進(jìn)行光纖激光器的研究有著重要的理論和實(shí)際意義。 本文主要的研究工作體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一、D

2、FB光纖激光器的輸出譜線特性研究。首先，使用FOGS_BG仿真工具理論上定量的得到了相移量與λ/4相移光纖光柵透射峰譜線展寬大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系；相移量的改變與透射峰波長(zhǎng)漂移的關(guān)系；考慮應(yīng)變和溫度僅僅作用在相移區(qū)的情況下，得到了透射峰中心波長(zhǎng)漂移量的大小，從而定量的得出在外界應(yīng)變作用下，阻帶中的透射峰的波長(zhǎng)漂移量對(duì)整體譜線輸出影響不大的結(jié)論。其次，在實(shí)驗(yàn)上測(cè)量了DFB光纖激光的溫度和應(yīng)變靈敏特性，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了理論分析的結(jié)論。最后，針對(duì)DFB

3、激光器輸出的超窄線寬的特點(diǎn)，提出采用基于光纖延時(shí)零拍法的測(cè)量方案，成功測(cè)得DFB光纖激光器的線寬為31kHz。 二、DFB光纖激光器傳感系統(tǒng)的研究。本文在Takahashi和LeBlanc等人的邊緣濾波法以及可調(diào)諧濾波法的基礎(chǔ)上，提出了新的波長(zhǎng)解調(diào)方案。該波長(zhǎng)解調(diào)方案克服了傳統(tǒng)的波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)中工作點(diǎn)隨環(huán)境溫度變化漂移從而使輸出信號(hào)出現(xiàn)衰落的問題，并且指出該方案可以進(jìn)行應(yīng)變和溫度的同時(shí)檢測(cè)。基于這種解調(diào)方案，成功設(shè)計(jì)了用于檢測(cè)振動(dòng)