小型化抗辐照EDFA研究

为了研制面向卫星激光通信的小型化抗辐照掺铒光纤放大器(EDFA),介绍了掺铒光纤(EDF)在辐照环境下的失效机理,研究了不同掺铒浓度EDF的辐照性能,对比了不同材料复合屏蔽结构的抗幅照性能,最终实现了一种尺寸为60 mm×60 mm×15 mm、输出功率超过23 dBm和在20 krad(SI)辐照剂量下输出功率波动幅度低于0.1 dB的高性能小型化抗辐照EDFA。

基于嵌入式技术的可控光纤激光脉冲光源

为了得到一种功率可控的光纤激光脉冲光源,采用窄脉宽低重频脉冲光作为种子源,以掺镱光纤为增益介质,利用嵌入式控制技术和脉冲抽运技术,实现了全光纤脉冲激光的多级放大和信噪比提升。结果表明,此种光源输出稳定、信噪比良好,不仅降低了热效应危害,还增强了抽运能量的提取效率,可以作为一般大功率光学系统的光源使用,具有良好的应用价值,市场前景广阔。

一款光无源器件性能自动检测系统

利用数字超模分布式布拉格反射型激光器、电光调制型偏振控制器、InGaAs光电探测器、高速光开关,并结合高精度的控制检测算法和波分复用技术,设计了一款用于自动测试光无源器件的波长相关损耗和偏振相关损耗等性能指标的检测系统。该系统的光源模块采用OPA569AIDWP芯片作为控制核心,实现优良的功率稳定性控制;功率探测模块采用多档位放大量程控制技术、屏蔽降噪技术并结合软件算法,显著抑制系统噪声,提高功率计的灵敏度和动态范围。该系统测试流程简单,测试精度和稳定性较高,测试偏差小于0.05 dB,不仅提升了光无源器件产线的自动化检测能力,同时降低了复杂仪器设备对人工操作能力的要求,实用性好,且市场前景广阔。

便携式光源、光功率计系统开发与设计

基于数字超模取样光栅型反射(DS-DBR)激光器和InGaAs光电探测器设计了一款便携式光源、功率计系统。该系统的光源模块采用OPA569AIDWP芯片和ADN8834芯片为控制核心,对波长精度和功率稳定性实现了很好的控制;功率计模块采用多挡位放大量程控制技术、屏蔽降噪技术,并结合软件算法,显著抑制了系统噪声,提高了功率计的灵敏度和动态范围。测试结果表明:光源模块可以有效控制输出光的波长,并且输出光边模抑制比大于50dB,线宽小于1 MHz,具有良好的输出质量;功率计模块的动态范围达到了80dB,线性度提升到了0.08dB。另外,本系统采用嵌入式控制技术进行人机交互,适用于实验室和工业现场等多种应用场景,大大扩展了系统的使用范围和便携性,市场前景广阔。

ICF系统用安全连锁模块的设计

介绍了一种应用于惯性约束聚变(ICF)系统中的安全连锁模块的工作原理及其应用。该安全连锁模块对整个ICF系统的安全运行至关重要,尤其在ICF系统的预放大系统中大口径的光学元件极易因高峰值功率窄线宽激光引起横向受激布里渊散射(SBS)导致机械断裂。为保证整个ICF系统的安全运行,在ICF系统的前端系统中引入了相位调制器,其将线宽小于70kHz的种子光进行光谱展宽;同时,置于相位调制器之后的安全连锁模块用于检测相位调制器是否正常工作,其利用透射谱极窄的光纤光栅对光谱展宽后的中心波长为1 053nm的激光进行单边检测,在确认光谱被展宽至安全宽度后,给出使后续激光系统运行的电触发信号。经试验验证,该安全连锁模块原理简单、结构紧凑、判据可靠,对于大型激光系统的设计具有一定的参考意义。

基于双耦合器采样的光纤放大器光谱倾斜度控制

为实现不同传输跨距光通信网络智能组网,光纤放大器需具备自动光谱倾斜度控制功能,提出了一种基于双耦合器采样端探测光功率之差的控制方法。该控制方法可实现光纤放大器输出光谱倾斜度探测,结合泵浦功率调整实现自动光谱倾斜度控制。推导了双耦合器光谱探测的理论解析公式,并进行了工程应用条件下的数值模拟,得到光谱倾斜度与两耦合器采样端探测功率差值之间的关系。设计了一套控制逻辑,根据耦合器采样端插损不同,设定探测功率差值的目标值,结合泵浦光功率调整,实现光纤放大器自动光谱倾斜度控制,开展了相关实验,实验结果与理论相符。该控制方法实现简单,成本较低,具备广泛工程应用前景。