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利用光声光谱技术校准红外波长可调谐激光器
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作者 仇伟 谢敏 胡勇军 《电子测量技术》 北大核心 2021年第18期61-66,共6页
针对可调谐波长红外光源输出波长与实际波长存在偏差,设计了基于光声光谱技术的红外波长校准仪。首先,使用待校准的激光器照射装有气体小分子的光声腔,获得所装载分子的振转精细吸收光谱。然后利用这些简单气体小分子已知且精确的振转... 针对可调谐波长红外光源输出波长与实际波长存在偏差,设计了基于光声光谱技术的红外波长校准仪。首先,使用待校准的激光器照射装有气体小分子的光声腔,获得所装载分子的振转精细吸收光谱。然后利用这些简单气体小分子已知且精确的振转光谱峰位置与所得的光声光谱进行对比,最后,通过对比对红外激光器输出激光波长进行校准。本文利用装有甲烷和氨气气体的光声腔获得了本实验室光学参量震荡器(OPO/OPA)相应的波长校正拟合曲线,并成功对其在2 800~3 600 cm;的范围内输出波长进行了校准。本红外光校准仪具有测量范围广,对现有的激光校准仪器有着互补的作用。 展开更多
关键词 光声光谱 红外波长可调谐激光 矫正光谱 放大器
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基于Sagnac滤波结构的波长可调谐掺铒光纤激光器
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作者 许芮凡 孙蓉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期120-123,共4页
针对光纤激光器波长调谐范围较窄以及输出激光波长调谐难度较大的特点,设计了一种基于光纤Sagnac滤波结构的多波长可调谐掺铒光纤激光器,实现了单波长、双波长以及三波长激光稳定输出。所设计的光纤激光器为环形腔结构,采用5 m长度的掺... 针对光纤激光器波长调谐范围较窄以及输出激光波长调谐难度较大的特点,设计了一种基于光纤Sagnac滤波结构的多波长可调谐掺铒光纤激光器,实现了单波长、双波长以及三波长激光稳定输出。所设计的光纤激光器为环形腔结构,采用5 m长度的掺铒光纤作为增益介质,选用长度为4 m的领结型单模保偏光纤结合3 dB光纤耦合器和偏振控制器构成Sagnac滤波器。实验中,激光器工作阈值为51 mW,通过调节激光器谐振腔内损耗,在1 561.68~1 568.19 nm光谱范围内实现了单波长激光可调谐输出,最小波长间隔为0.71 nm,且信噪比优于27.22 dB;所设计的激光器能够产生3种不同组合的双波长激光输出,双波长间隔最小为0.51 nm,并且通过调节偏振控制器,获得了2种不同组合的三波长激光输出。在20 min监测时间内,单波长、双波长、三波长激光功率漂移分别优于0.523,0.768,3.432 dB。 展开更多
关键词 掺铒光纤激光 Sagnac滤波器 保偏光纤 波长可调谐激光
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掺铥光纤激光器的波长调谐特性研究
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作者 郑文龙 莫锦恋 +2 位作者 高震森 徐鹏柏 董新永 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第3期336-343,共8页
基于简化的二能级激光系统和均匀展宽理论模型,利用原子速率方程和功率传输方程建立了掺铥光纤激光器的理论模型,并以环形腔掺铥光纤激光器为例,通过Matlab编程数值模拟研究了其出射功率和波长调谐范围与腔内损耗、掺铥光纤长度、输出... 基于简化的二能级激光系统和均匀展宽理论模型,利用原子速率方程和功率传输方程建立了掺铥光纤激光器的理论模型,并以环形腔掺铥光纤激光器为例,通过Matlab编程数值模拟研究了其出射功率和波长调谐范围与腔内损耗、掺铥光纤长度、输出耦合比、泵浦波长和泵浦功率等激光器参量的关系。数值模拟结果表明,降低激光器腔内损耗、提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度可以提高掺铥光纤激光器的出射功率和增加波长调谐范围,而增加输出耦合比虽能提高激光功率,却减小了波长调谐范围。经过参数优化,在腔内总损耗为3 dB、输出耦合比为10%的情况下,通过提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度,掺铥光纤激光器的波长调谐范围可达528 nm(1 660~2 188 nm),高于目前已报道的实验结果。将部分模拟结果与文献报道的实验结果进行对比,较好地证实了模型的准确性。研究工作对于掺铥光纤激光器的设计和发展具有重要的理论参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 掺铥光纤激光 理论模拟 波长可调谐激光
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基于法布里-珀罗激光器自注入锁定的波长可调谐激光器 被引量:5
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作者 高毅 王菊 +1 位作者 王文睿 于晋龙 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期241-246,共6页
提出了一种基于法布里-珀罗(F-P)激光器自注入锁定的可调谐激光器方案。F-P标准具从F-P激光器多纵模光谱滤出单个纵模,再注入F-P激光器,抑制边模,实现激光器单模运转。通过快速调谐F-P激光器驱动电流,改变F-P激光器的梳状多纵模光谱,利... 提出了一种基于法布里-珀罗(F-P)激光器自注入锁定的可调谐激光器方案。F-P标准具从F-P激光器多纵模光谱滤出单个纵模,再注入F-P激光器,抑制边模,实现激光器单模运转。通过快速调谐F-P激光器驱动电流,改变F-P激光器的梳状多纵模光谱,利用变化的F-P激光器梳状光谱和固定的F-P标准具梳状透过谱的游标效应,实现波长的大范围调谐。对快速波长可调谐激光器的静态特性进行研究,得到18组可用单纵模,调谐范围为1535.2~1548.68nm,单纵模的边模抑制比为40dB,各波长输出功率差异小于15dBm,频率间隔为100GHz。对快速波长可调谐激光器进行波长调谐实验,不同波长之间的调谐时间在60~100ns范围内,验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 激光 波长可调谐激光 法布里-珀罗激光 法布里-珀罗标准具 自注入锁定 游标效应
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基于调制激光光谱吸收的高稳定性气体检测
5
作者 康虎 张夏 +2 位作者 郑世杰 邵犁 冯国英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-152,共8页
为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可... 为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可视化仿真工具对气体检测系统进行理论仿真,同时通过搭建的气体检测系统验证仿真结果。结果表明,通过优化扫描信号,提高了检测系统的稳定性,偏差值从0.3%降至0.07%;建立了2次谐波信号均值与气体体积分数的反演模型,线性拟合的相关系数R^(2)=99.99%。此研究为提升TDLAS系统的稳定性和准确性,及实现高稳定气体检测具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 光谱学 波长调制光谱-可调谐二极管激光吸收光谱 呼出气检测 建模仿真
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全正色散可调谐耗散孤子掺镱光纤激光器的研究(特邀)
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作者 何鑫 姜先凯 +3 位作者 朱红 祁少明 张弛 王刚 《光电技术应用》 2022年第4期58-63,共6页
波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当... 波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当旋转波片和调整双折射滤波器的角度,耗散孤子可以从1 015~1 075 nm连续调谐。在调谐范围内,其脉冲重复频率25.6 MHz,脉冲宽度4.52 ps,输出功率为85 mW。 展开更多
关键词 掺镱光纤激光 全正色散激光 波长可调谐激光 耗散孤子
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基于MG-Y型可调谐半导体光源的光纤光栅解调系统研究 被引量:12
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作者 刘佳 祝连庆 +2 位作者 何薇 宋言明 孟凡勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期87-96,共10页
介绍了一种基于调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐光源的光纤光栅解调系统。该系统由可调谐光源控制系统和光电探测电路组成。光源系统由ARM处理器对单片集成恒流源芯片和高精度温度控制芯片控制;光电探测电路是由光电二极管和高动态范围的对... 介绍了一种基于调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐光源的光纤光栅解调系统。该系统由可调谐光源控制系统和光电探测电路组成。光源系统由ARM处理器对单片集成恒流源芯片和高精度温度控制芯片控制;光电探测电路是由光电二极管和高动态范围的对数放大电路组成,用于接收光纤光栅反射信号。针对基于可调谐扫描光源的硬件系统研究,提出采用波长计实现查找表的方法,构建了"波长-电流"精确转换模型,实现了光纤光栅解调仪的装配与调试。实验对可调谐光源进行测试,该光源在1527~1567 nm光谱范围能够按照20 pm间隔依次输出2001个激光,扫描波长间隔偏差最大为8 pm,功率波动小于4.5 dBm;在F-P标准具验证实验中,解调仪能够对40 nm范围内的52个反射峰实现分辨。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 波长可调谐激光 MG-Y可调谐光源 解调系统
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2.8μm Er∶ZBLAN中红外光纤激光器研究 被引量:2
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作者 赵文凯 王雨辰 +5 位作者 李彦潮 张龙飞 刘瑞特 周志明 张龙 姜益光 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第11期3733-3744,共12页
中红外波段激光光源在环境监测、材料加工、外科手术、军事等领域发挥重要作用。泵浦低损耗、高浓度Er^(3+)掺杂ZBLAN(Er∶ZBLAN)光纤是产生近3μm激光输出的主要手段之一,相较于其他同波段固态激光器,Er∶ZBLAN光纤激光器具有易集成、... 中红外波段激光光源在环境监测、材料加工、外科手术、军事等领域发挥重要作用。泵浦低损耗、高浓度Er^(3+)掺杂ZBLAN(Er∶ZBLAN)光纤是产生近3μm激光输出的主要手段之一,相较于其他同波段固态激光器,Er∶ZBLAN光纤激光器具有易集成、效率高,可采用激光二极管直接泵浦等优势,性能日渐提升的Er∶ZBLAN光纤激光器有望成为3μm波段最先发展成熟、走向应用的激光光源。本文主要介绍Er∶ZBLAN光纤激光器工作原理和发展现状,对三种不同的Er∶ZBLAN光纤激光器存在的问题进行分析和总结,最后对Er∶ZBLAN光纤激光器发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 中红外 激光输出 能级结构 Er∶ZBLAN光纤 连续光纤激光 脉冲光纤激光 波长可调谐光纤激光
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波长可调谐取样光纤光栅激光器的输出特性研究 被引量:3
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作者 刘艳 汪磊石 +5 位作者 陶沛琳 冯素春 尹国路 任文华 谭中伟 简水生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期287-293,共7页
建立了具有两个取样周期略有不同的取样光纤光栅反射镜的Vernier波长调谐机制的光纤分布布拉格反射式激光器的数值仿真模型,对激光器的输出特性进行了分析.研究了激光器输出特性随着激光器前后光栅反射镜波长以及前后光栅反射镜反射率... 建立了具有两个取样周期略有不同的取样光纤光栅反射镜的Vernier波长调谐机制的光纤分布布拉格反射式激光器的数值仿真模型,对激光器的输出特性进行了分析.研究了激光器输出特性随着激光器前后光栅反射镜波长以及前后光栅反射镜反射率的变化关系.提出了对两取样光栅反射率的优化配置方案,可以使输出激光的边模抑制比有所提高;同时对波长调节方式也进行了探讨;进行了实验研究. 展开更多
关键词 取样光纤光栅 光纤激光 波长可调谐激光
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用半导体激光器作调制器的双波长可调谐锁模光纤激光器 被引量:6
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作者 杨石泉 李朝晖 +3 位作者 项阳 张昊 袁树忠 董孝义 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期472-475,共4页
提出一种用法布里珀罗腔半导体激光器 (F PLD)作调制器 ,用线性啁啾光栅 (LCFG)进行波长选择的双波长环形腔主动锁模光纤激光器。利用线性啁啾光栅在腔内的色散效应使两个波长的光脉冲通过铒光纤 (EDF)时在时域上分开 ,从而减小了不同... 提出一种用法布里珀罗腔半导体激光器 (F PLD)作调制器 ,用线性啁啾光栅 (LCFG)进行波长选择的双波长环形腔主动锁模光纤激光器。利用线性啁啾光栅在腔内的色散效应使两个波长的光脉冲通过铒光纤 (EDF)时在时域上分开 ,从而减小了不同波长的光脉冲同时通过铒光纤时造成的竞争 ,因此可以在室温下获得波长间隔较小的稳定的双波长光脉冲输出。实验中成功地获得了重复频率约为 2GHz ,波长间隔为 0 .92nm的稳定双波长光脉冲 ,并通过调谐线性啁啾光栅中心波长的位置使激光波长可以在约 3nm范围内调谐。 展开更多
关键词 半导体激光 调制器 波长可调谐锁模光纤激光 啁啾光栅 光纤通信
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基于ASE泵浦的1.7μm波段可调谐多波长拉曼光纤激光器实验研究 被引量:3
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作者 贺振兴 张鹏 +3 位作者 吴迪 韩科选 李晓燕 都权力 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第7期226-233,共8页
报道了一种输出波长为1.7μm波段的可调谐多波长拉曼光纤激光器。该激光器采用过滤的1550nm波段自发辐射源来作为泵浦源,从而避免受激布里渊散射。高非线性光纤和色散位移光纤作为非线性增益介质,从而获得峰值波长为1.7μm波段的增益谱... 报道了一种输出波长为1.7μm波段的可调谐多波长拉曼光纤激光器。该激光器采用过滤的1550nm波段自发辐射源来作为泵浦源,从而避免受激布里渊散射。高非线性光纤和色散位移光纤作为非线性增益介质,从而获得峰值波长为1.7μm波段的增益谱。并采用一段未泵浦的掺铒光纤用于吸收增益谱中残余的泵浦光,所产生的增益谱由Sagnac环滤波器进行滤波。通过调节偏振控制器和放大自发辐射后端的可调谐滤波器,可以产生在1652.77nm和1686.20nm之间具有调谐范围大于33.4nm的单波长激光输出。单波长激光器的光谱3dB有效线宽为0.08nm。并且通过增加泵浦功率和调节Sagnac环滤波器实现多波长激光输出,双波长激光可以在1654.88nm到1664.60nm之间连续调谐。单波长和双波长激光的边模抑制比均大于45dB。 展开更多
关键词 激光 受激拉曼散射 拉曼激光 可调谐波长激光 放大自发辐射
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光纤通信用光源亮点凸现
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作者 张瑞君 《世界产品与技术》 2003年第3期59-60,共2页
(上接12期) WDM用光源 用于WDM系统的波长可控光源、波长可调光源和多波长光源是目前研究的重点。对应用于WDM系统光源的要求是发光波长必须精确、稳定、可靠性高、成本低、便于集成、并有与之配套的波长监测与稳定技术。目前,已开发了... (上接12期) WDM用光源 用于WDM系统的波长可控光源、波长可调光源和多波长光源是目前研究的重点。对应用于WDM系统光源的要求是发光波长必须精确、稳定、可靠性高、成本低、便于集成、并有与之配套的波长监测与稳定技术。目前,已开发了多波长光源、绝对波长光源、分布反馈型激光器和超级周期结构衍射光栅分布反馈型激光器等波长可调半导体激光器以及多波长光纤环形激光器等。 展开更多
关键词 光纤通信 WDM 波分复用 波长光源 波长可调谐激光
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基于TDLAS-WMS的近红外痕量CH_4气体传感器 被引量:3
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作者 李丽 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第8期90-93,共4页
为了对煤矿CH4气体进行实时监测,基于混合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)与波长调制光谱(WMS)的检测技术,采用中心波长为1.65μm的分布反馈(DFB)激光器,设计并研制出痕量CH4气体传感器。利用自主设计的DFB激光器温度控制器,通... 为了对煤矿CH4气体进行实时监测,基于混合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)与波长调制光谱(WMS)的检测技术,采用中心波长为1.65μm的分布反馈(DFB)激光器,设计并研制出痕量CH4气体传感器。利用自主设计的DFB激光器温度控制器,通过调节激光器工作温度,进而使其发光光谱扫描CH4气体的吸收跃迁谱线。同时利用WMS检测技术将待测信号频率移至高频区,减小1/f噪声。利用该痕量CH4气体传感器,在被测气体体积分数为(0~106)×10^-6的范围内,对二次谐波信号进行了提取。测试结果显示:在(0~106)×10^-6范围内相对测量误差小于7%,检测下限为11×10^-6。同时,研究人员可以通过更换其他波长的激光器,实现对其他气体的检测。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱—波长调制光谱 痕量CH4 1 f噪声 二次谐波信号
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基于中红外光谱技术的非接触式气体识别电子鼻系统 被引量:3
14
作者 郑明杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第9期65-67,共3页
为了对混合气体进行非接触式识别,基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱(TDLAS—WMS)技术,采用激射波长为中红外的可调谐分布反馈式量子级联激光器(DFB—QCL),设计并研制了可对被测混合气体进行实时、非接触识别的电子鼻系统。... 为了对混合气体进行非接触式识别,基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱(TDLAS—WMS)技术,采用激射波长为中红外的可调谐分布反馈式量子级联激光器(DFB—QCL),设计并研制了可对被测混合气体进行实时、非接触识别的电子鼻系统。该系统采用主成分分析(PCA)和反向传播(BP)混合神经网络模式,通过LabVIEW对气体"指纹信息"数据库进行分析。实验结果表明:该系统可以区分成分为一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)和乙烯(C2H4)的混合气体,为混合气体非接触式识别提供了一种便利方法。 展开更多
关键词 非接触式 可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱 分布反馈式量子级联激光 主成分分析 反向传播 电子鼻
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A tunable dual-wavelength fiber Bragg grating laser using an external-injected DFB laser 被引量:1
15
作者 黄凯强 王勇 +2 位作者 黎琦 黄春雄 陈海燕 《Optoelectronics Letters》 EI 2015年第3期184-186,共3页
A tunable dual-wavelength fiber Bragg grating(FBG)laser based on a distributed feedback(DFB)laser injection is proposed and experimentally demonstrated.The wavelength spacing can be tuned by adjusting the operation te... A tunable dual-wavelength fiber Bragg grating(FBG)laser based on a distributed feedback(DFB)laser injection is proposed and experimentally demonstrated.The wavelength spacing can be tuned by adjusting the operation temperature of the DFB laser.When the DFB works at 25℃,a dual-wavelength simultaneous oscillation at 1 549.67 nm and1 553.44 nm with wavelength spacing of 3.77 nm is achieved.Our experimental results demonstrate the new concept of dual-wavelength lasing with a DFB laser injection and the technical feasibility. 展开更多
关键词 Bragg gratings Distributed feedback lasers
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A near-infrared methane detection system using a 1.654 μm wavelength-modulated diode laser 被引量:1
16
作者 付洋 刘慧芳 +4 位作者 隋越 李彬 叶玮琳 郑传涛 王一丁 《Optoelectronics Letters》 EI 2016年第2期140-143,共4页
By adopting a distributed feedback laser(DFBL) centered at 1.654 μm, a near-infrared(NIR) methane(CH4) detection system based on tunable diode laser absorption spectroscopy(TDLAS) is experimentally demonstrated. A la... By adopting a distributed feedback laser(DFBL) centered at 1.654 μm, a near-infrared(NIR) methane(CH4) detection system based on tunable diode laser absorption spectroscopy(TDLAS) is experimentally demonstrated. A laser temperature control as well as wavelength modulation module is developed to control the laser's operation temperature. The laser's temperature fluctuation can be limited within the range of-0.02—0.02 °C, and the laser's emitting wavelength varies linearly with the temperature and injection current. An open reflective gas sensing probe is realized to double the absorption optical path length from 0.2 m to 0.4 m. Within the detection range of 0—0.01, gas detection experiments were conducted to derive the relation between harmonic amplitude and gas concentration. Based on the Allan deviation at an integral time of 1 s, the limit of detection(Lo D) is decided to be 2.952×10^(-5) with a path length of 0.4 m, indicating a minimum detectable column density of ~1.2×10^(-5) m. Compared with our previously reported NIR CH_4 detection system, this system exhibits some improvement in both optical and electrical structures, including the analogue temperature controller with less software consumption, simple and reliable open reflective sensing probe. 展开更多
关键词 reflective deviation methane modulated Allan tunable analogue fluctuation decided length
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Switchable dual-wavelength erbium-doped fiber laser with tunable wavelength 被引量:1
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作者 童峥嵘 刘梦颖 +2 位作者 曹晔 张卫华 郝霞 《Optoelectronics Letters》 EI 2015年第5期325-328,共4页
A switchable dual-wavelength erbium-doped fiber laser(EDFL) with tunable wavelength is demonstrated. The ring cavity consists of two branches with a fiber Bragg grating(FBG) and a spherical-shape structure as fiber fi... A switchable dual-wavelength erbium-doped fiber laser(EDFL) with tunable wavelength is demonstrated. The ring cavity consists of two branches with a fiber Bragg grating(FBG) and a spherical-shape structure as fiber filters, respectively. By adjusting the variable optical attenuator(VOA), the laser can be switched between the single-wavelength mode and the dual-wavelength mode. The spherical-shape structure has good sensitivity to the temperature. When the temperature changes from 30 °C to 190 °C, the central wavelength of the EDFL generated by the branch of spherical-shape structure varies from 1 551.6 nm to 1 561.8 nm, which means that the wavelength interval is tunable. 展开更多
关键词 tunable spherical branches Bragg grating switched lasing adjusting cascaded coupler
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