光纖光柵傳感系統(tǒng)光源研究.pdf

1、本文對(duì)摻鉺光纖熒光光源與激光光源進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)研制了適用于光纖光柵傳感系統(tǒng)的摻鉺光纖光源，并研究了摻鉺光纖光源在光纖光柵傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。 首先在介紹摻鉺光纖熒光光源的應(yīng)用特點(diǎn)、基本理論、結(jié)構(gòu)與工作特性的基礎(chǔ)上，分析比較了單程前向、單程后向、雙程前向和雙程后向四種基本結(jié)構(gòu)以及雙級(jí)雙程結(jié)構(gòu)光源輸出光譜的特性，主要研究了不同結(jié)構(gòu)的ASE光源中各級(jí)光纖長度、泵浦功率及光纖圈反射器等各種參量對(duì)光源的輸出功率、平均波長、光譜平坦度及

2、功率穩(wěn)定性等性能的影響以及光源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在改善輸出光譜方面的作用。實(shí)驗(yàn)中，分別采用單級(jí)雙程后向結(jié)構(gòu)和雙級(jí)雙程后向結(jié)構(gòu)自行制作了C波段ASE光源和C+L波段ASE光源，并已應(yīng)用于光纖光柵傳感系統(tǒng)，其中C波段典型光譜功率為30.8mW、3dB帶寬為33.48nm、中心波長1545.00nm、平坦度小于2dB，C+L波段典型光譜功率為33.5mw、3dB帶寬為75.0nm、中心波長1563.76nm、平坦度小于2dB。光源連續(xù)工作72小時(shí)以上，

3、其性能達(dá)到光源設(shè)計(jì)要求，輸出功率穩(wěn)定性優(yōu)于0.5dBm?？奢^好地滿足分布式光纖光柵傳感、無源器件測試等場合的應(yīng)用。 其次，在研究摻鉺光纖激光器基本工作原理與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對(duì)環(huán)形腔摻鉺光纖激光器的輸出特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)影響輸出特性的參量進(jìn)行了優(yōu)化，最終得到了峰值波長為1552.625nm，功率為10.2mW，3dB帶寬為0.0472nm，邊模抑制比(SMSR)為54.47dBm的激光輸出。實(shí)現(xiàn)了基于溫度調(diào)諧FBG反射波長而調(diào)諧

4、激光器輸出波長，在20℃-170℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了1547.7nm-1556.5nm波長范圍內(nèi)的激光輸出，其調(diào)諧線性度高達(dá)99.96％，光譜3dB帶寬均小于0.05nm，20dB帶寬均小于0.08nm，邊模抑制比大于50dB，功率穩(wěn)定性優(yōu)于0.2dBm。 同時(shí)結(jié)合承擔(dān)的科研項(xiàng)目，介紹了摻鉺光纖熒光光源與激光光源在FBG傳感檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)、存在的問題及解決的技術(shù)方案，提出了一種新的基于可調(diào)諧摻鉺光纖激光技術(shù)的激射波長檢測技