基于CompactRIO的光纤布拉格光栅解调系统

波长解调技术是光纤布拉格光栅传感器实用化面临的关键技术,提出并实现了一种基于可调谐Fabry-Perot滤波器的FBG解调系统。该系统通过NICompactRIO平台控制D/A输出信号作为可调谐滤波器的扫描信号,同时对布拉格光栅的反射波峰进行采样与处理,通过标准具和参考光栅对Fabry-Perot滤波器进行标定。实验表明,该解调系统扫描带宽50nm,在50Hz扫描频率内,可以得到稳定测量信号。

基于多纵模拍频测量光纤色散

利用激光多纵模拍频频率与谐振腔色散系数的关系实现光纤的色散测量.测量系统采用可调光纤Fabry-Perot滤波器与光环行器构成窄带波长可调反射镜,作为光纤激光器的后腔镜,以光纤Sagnac干涉器作为前腔镜.将待测光纤置于谐振腔内,用频谱分析仪测量激光器拍频频率随激光输出波长的变化,得到待测光纤的色散系数.用该系统分别测量了色散补偿光纤和标准单模光纤的色散系数,实验结果表明该方法能够满足通信光纤的色散测量要求.该系统测量速度快、成本低、结构简单,具有良好的应用前景.

利用AOTF的可调谐光纤激光器的特性研究

提出了一种新型的可调谐光纤激光器 ,其谐振腔是由声光可调谐波长滤波器 (AOTF)和掺铒光纤构成的Fabry Perot腔。该激光器具有调谐方便 ,调谐速度快和调谐范围大的优点。在忽略激发态吸收和放大的自发辐射情况下 ,对该激光器的线宽和调谐特性以及阈值抽运功率和斜率效率进行了理论计算。在中心工作波长 15 5 0nm处 ,得到输出峰值的半极大值线宽 (FWHM)约为 0 2 6nm ,并且在 15 5 0nm附近 ,声波频率每改变 1MHz所调谐的峰值波长间隔约为 8 95nm。理论上 ,调谐范围只受掺铒光纤增益和滤波器带宽的限制。计算结果表明 ,该激光器的阈值抽运功率和斜率效率分别为 0 795mW和 15 15 %。

光纤光栅传感信号解调关键硬件电路的实验研究

基于可调谐光纤Fabry-Perot(TF F-P)滤波扫描传感光纤布拉格光栅(FBG)的反射峰的原理,针对多次实验结果,设计了构成光纤光栅信号解调稳定性所需的关键电路系统。实验结果表明,硬件优化后的解调系统与光谱仪和万用表测量的数据相比较达到了预期的目标。经过标定后的系统分辨率可达1 pm,动态测量范围可达50 nm。

动静态监测光纤光栅传感信号的实验研究

基于可调谐光纤TF Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射峰的原理,提出一种新颖的探测方法,分别从动静态两方面监测传感FBG反射谱与TF F-P透射谱的合成谱。实验中,通过加载到TF F-P滤波器的驱动信号的不同,在静态监测下,模拟并分析了光信号功率与转化电压的趋势图以及多次实验中探测到最大信号时两者的关系;用双踪示波器动态实时监测并分析了经光电探测(PD)及其放大调理电路转换后的电压变化信号。实验结果表明,PD探测的最大值与传感FBG反射峰对应。经过标定后的系统分辨率可达1 pm,测量精度为0.01 nm。