间隔0.256nm的多波长布里渊光纤激光器的实验研究

使用一个四端口环行器和两个三端口环形器,设计了一种波长间隔为0. 256 nm的多波长布里渊掺铒光纤激光器。该激光器中使用的两个三端口环行器组成的环腔产生一阶Stokes光,四端口环行器组成的环腔产生与入射进腔内的BP光相隔双倍布里渊频移的Stokes光。实验测试得到:当BP为3 d Bm、980 nm泵浦功率为27. 78 d Bm时,可得到波长间隔为0. 256 nm的6个波长的激光输出,同时也讨论了Stokes光的数量与BP光功率和980 nm泵浦光功率之间的变化关系。

频移间隔可切换的MWBEFL输出特性研究

为满足不同频率间隔需求,使用了两个三端口环形器,设计了一种频移间隔可切换的多波长布里渊掺铒光纤激光器(MWBEFL)。该光纤激光器使用两个三端口环形器组成不同环行腔可以分别得到与布里渊泵浦光相隔单倍布里渊频移和双倍布里渊频移的多个激光输出。实验证明,该设计能够实现频移间隔可切换的要求,分别获得26阶、10阶的单倍与双倍布里渊频移激光输出与数十纳米的调谐范围。最后,研究了布里渊泵浦光功率和980nm泵浦光功率对输出激光的影响。

单模光纤中受激布里渊散射的Stokes光频移的温度传感特性研究

首先从单模光纤中声学声子、泵浦光子和stokes光子的频率之间的波矢关系出发,理论推导了单模光纤中的stokes光频移与工作环境温度之间的传感模型。接着设计了一个基于受激布里渊散射(SBS)效应的多波长掺铒光纤激光器的结构装置,并实验测试了该多波长光纤激光器的Stokes光频移随外界温度的变化曲线。实验结果表明:Stokes光频率漂移量和温度之间存在很好的线性关系,且随着温度的升高,高阶Stokes光频移对温度的频移系数高于低阶Stokes光。

1×5倍Brillouin频移的可调MWBEFL的实验研究

可调谐性作为多波长光纤激光器的重要指标之一,可以用来评判激光器性能。为了增强多波长光纤激光器的可调谐性,以适应密集波分复用系统与微波光子学的需求,基于布里渊效应,通过三个布里渊频移腔(BFS,包括有两个双倍频腔与一个单倍频腔),以及三个掺铒光纤放大器(EDFA)联合,设计了一种1×5倍Brillouin频移的可调多波长布里渊掺铒光纤激光器(MWBEF L)。EDFA作为受激布里渊散射(SBS)的开关控制不同倍频间隔的多波长产生,通过适当地调节不同EDFA的输出功率在实验中得到了单、双、三、四、五倍Brillouin频移的多波长输出,波长间隔分别为0.086 nm、0.172 nm、0.258 nm、0.344 nm、 0.430 nm,对应斯托克斯光(BS)阶数分别为18、7、5、2、1,并且输出激光在30 min的测量时间内表现出很好的功率稳定性,最大的功率波动分别为0.867 dB,0. 594 dB,0.438 dB,0.814 dB, 0.389 dB。

基于Sagnac环的波长可调谐的单双波长光纤激光器

提出并验证了一种基于Sagnac环的波长可调谐的单双波长光纤激光器,采用环腔结构,以980 nm半导体光源作为泵浦源,5 m长的掺铒光纤(EDF)作为增益介质,利用含有一个3 dB耦合器、1 m的保偏光纤(PMF)和一个偏振控制器(PC)的Sagnac环作为滤波装置。当泵浦功率为140 mW时,通过调节偏振控制器的旋转角度来调节偏振状态,从而得到可调谐的单双波长输出。通过耦合模理论,仿真分析了本文提出的滤波装置的传输特性。通过实验,得到单波长调谐范围为1530.08 nm至1559.96 nm,得到的双波长调谐范围为1535.32 nm至1558.24 nm。为探究激光器输出的稳定性,进行了稳定性测试。在稳定性测试中,光谱稳定性在室温情况下表现良好。实验结果说明该激光器在C波段调谐范围广且操作简便,具有很广阔的应用前景,例如波分复用系统和光纤传感系统及其他相似的领域。

基于Vernier效应的光纤温度传感特性研究

近年来研究者借鉴游标卡尺和气压计中的游标(Vernier)结构,在多波长光纤激光传感器中使用双干涉仪级联的方式产生Vernier效应,用来提升传感器的灵敏度。本文通过仿真与实验测试,对光纤Sagnac干涉仪(FSI)和光纤法布里-佩罗干涉仪(FFPI)级联产生的Vernier效应进行了研究,设计了两种不同结构的温度传感器,研究了级联结构对传感器温度灵敏度的影响并进行了实验测试。结果表明,温度灵敏度从-1.7 nm/℃(FSI温度传感灵敏度)和0.008 nm/℃(FPI温度传感灵敏度)分别提高到10.28 nm/℃和10.64 nm/℃,基于Vernier效应,温度传感器的灵敏度提升超过6倍,实验结果与理论分析基本一致(10.82 nm/℃)。