157 nm准分子激光制作的光纤珐-珀干涉折射率传感器

利用157 nm激光微加工技术在单模光纤的端面加工一个微槽,用一段光纤将其密封形成一个空气珐-珀腔,这段密封用光纤与两侧的空气界面形成第二个珐-珀腔,传感器干涉条纹由两个珐-珀腔共同作用而成。计算表明,当两珐-珀腔长度接近时,传感器反射光谱的波谷位置会随着外界折射率变化而发生漂移。这种双干涉腔结构提供了一种新的折射率测量方案。实验表明当外界折射率在1.333 3～1.471 2内变化时,响应为非线性,平均灵敏度为28.21 nm/RIU,系统折射率分辨率为3.54×10^(-5),与理论计算吻合。

一种提高快速光纤珐-珀非扫描式相关解调系统信号稳定性的算法

光纤珐-珀非扫描式相关解调系统的解调速度是限制其应用的一个关键问题.本文提出了基于超辐射发光二极管的快速光纤珐-珀非扫描式相关解调系统,分析了该系统的光学模型和信号特性,设计了基于小波包络提取的信号稳定性算法.理论计算表明:噪声使系统采用最大值解调时有4.33%的误差,而采用小波提取包络最大值解调算法能使解调误差仅为0.33%.研制了快速光纤珐-珀非扫描式相关解调仪,并验证了该算法的可行性.当实验系统解调频率为1.5kHz时,采用该算法解调,解调的腔长误差仅为5nm.实验结果表明:该方法有效地提高了系统的稳定性和解调准确度,为快速光纤珐-珀非扫描式相关解调法的稳定解调提供了一种有效的算法.

激光微加工制作的微光纤珐-珀加速度传感器

将157 nm激光微加工制作的微光纤珐-珀腔贴于悬臂梁结构构成加速度传感器。通过设计特定的悬臂梁结构和FFT方法,该加速度传感器的分辨率约为1.13 mg/Hz^(1/2)。通过采用MUSIC算法处理信号,信噪比可提高45 dB,系统分辨率约为3.56×10^(-2)/Hz^(1/2)。该微光纤珐-珀传感器具有可批量制作、成本低、抗高温、量程灵活等优点,有望应用于石油勘探、地震测量等领域中。

基于SLED的光纤-珐珀非扫描相关解调系统光学特性分析与实验

为了提高光纤珐-珀非扫描式相关解调系统的解调速度,本文提出了基于SLED(超辐射发光二极管)的高速光纤珐-珀非扫描式相关解调系统,分析了SLED光源带宽和中心波长对系统输出信号的影响,理论分析表明:当SLED光源的中心波长为830nm,带宽为60nm时,系统信号具有很好的解调特性,验证了基于SLED光源的非扫描式相关解调系统的可行性。实验结果表明:SLED光源能够很好的实现光纤珐珀传感器的高速解调,解调速度能够达到1.5kHz,系统的解调稳定性达到±4.5nm。

可调谐光纤环形腔激光器输出特性的理论与实验研究

提出一种简单的理论模型 ,并通过数值模拟详细研究了可调谐光纤环形腔激光器的输出特性随掺铒光纤长度、输出耦合比、抽运功率、腔内损耗等参量的变化关系 .理论分析得到 ,通过参量优化可以实现在铒离子增益范围内超过 130nm带宽 (15 0 0— 16 30nm)的激光输出 .实验获得了 10 0nm带宽 (15 18 5— 16 18 5nm)的可调谐激光输出 ,激光器输出功率高 ,信噪比在大部分可调范围内高于 6 0dB 。