双包层光纤的侧面泵浦耦合技术

泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层 ,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点 ,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术 。

强泵浦下掺Yb^(3+)双包层光纤激光器输出特性数值分析和实验研究

对强泵浦下线形腔掺Yb3+双包层光纤激光器输出特性进行了理论和实验研究。通过数值模拟,分析了泵浦光及激光在光纤中的分布、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度及腔镜反射率对激光输出功率的影响。在实验中,利用D型掺Yb3+双包层光纤获得了输出功率10 6W的光纤激光输出,斜率效率达86%。测量了在不同输出耦合条件下的输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率,理论分析与实验结果基本一致,为进一步提高光纤激光器功率提供了理论和实验依据。

面向通感一体系统的耐弯三芯光纤

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相似的布里渊增益谱(BGS)分布。测试结果表明:在1310 nm波长处,芯层的平均损耗为0.58 dB/km,平均芯间串扰低于-50 dB/km;当最小弯曲半径R=10 mm且缠绕50圈时,光纤的弯曲损耗低于0.1 dB。

弱耦合多芯少模光纤的声波导布里渊散射特性

光纤中的声波导布里渊散射(GAWBS)可在较低光功率水平激发,该散射噪声对大容量空分复用光纤通信、数字相干传输及光量子传输影响较大。针对空分复用光纤通信系统,文章对自制弱耦合7芯4模光纤的GAWBS特性进行了理论和实验研究。结果表明,由于不同纤芯与光纤中心的距离差异,弱耦合7芯4模光纤中不同纤芯具有明显的GAWBS分布差异。未来需要在不同的纤芯中采取不同的GAWBS噪声补偿方法以实现高信噪比和低误码率的空分复用传输。

双端抽运的30W光纤激光器实验研究

报道了双端抽运连续输出的掺Yb3+双包层高功率光纤激光器。实验采用了中心波长在975nm附近的两 种输出形式的半导体激光器(LD)作为抽运源,测量了不同抽运条件下的输出功率特性和光谱特性。在仅尾纤输出 的半导体激光器抽运下获得了斜率效率为42%,峰值波长为1103.8nm的9.2W激光输出;在仅准直输出的半导 体激光器抽运下获得了斜率效率为57%,峰值波长为1104.4nm的20.0W激光输出;当两个半导体激光器在双端同 时抽运时,获得光纤激光最大输出功率为30.6W,输出峰值波长为1108.4nm,以及49%的总体光 光转换效率。

串行声光调制的非保偏光链路外差算法实现光纤水听器低噪声稳定解调

传统外差算法用于干涉型光纤水听器信号解调时,需要产生具有稳定频差的双脉冲光,常见的解决方案是在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的两臂并行接入不同频率的声光调制器(AOM)。上述方案中,两台独立AOM的运行差异会引入额外噪声,而含有AOM的保偏光链路体积大,难以有效隔振,抗环境干扰极差。基于此,引入迈克耳孙干涉仪(MI)光路先产生同频同偏振的前后光脉冲,再利用串行在输出光路上的后级AOM分时切换调制频率,使双脉冲光之间产生光频差。相比于传统方案,所提出的差频产生光路的频差由同一AOM产生,无分立器件性能差异的影响,同时更小体积的非保偏MI光路易进行抗振设计和封装,因此所提方案具有更强的抗干扰能力。实验结果表明:MI加串行声光调制的外差方案在10 Hz、100 Hz、1000 Hz 3个频点的解调噪声功率谱密度(PSD)分别低至-90dB/√Hz、-100dB/√Hz和-104dB/√Hz;8 h内,10 Hz频点的解调噪声起伏小于2 dB,100 Hz和1000 Hz两个频点的解调噪声起伏均低于1 dB,实现了光纤水听器低噪声高稳定解调,满足实际应用需求。

基于线性插值的相位生成载波算法动态范围上限提高

在干涉型光纤传感器相位解调中,为了提高相位生成载波(PGC)算法的动态范围上限,提出基于采样数据点线性插值的PGC改进算法。在特定载波调制深度和初始相位条件下,以6倍载波频率进行数据采集,通过对单个载波周期内的6个采样点进行线性插值,得到6组关于待测信号的正交项,通过微分交叉相乘(DCM)或反正切(ATAN)完成相位解调。所提算法无需载波混频和低通滤波,降低了算法的复杂度。理论分析表明,改进PGC算法的动态范围上限可提高1.58 dB。实验结果表明,采样频率为500 kHz,信号频率为2 kHz时,解调算法输出峰值达到27.32 rad,动态范围上限提高至14.36 dB,解调相关性高达99.98%。