基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析

设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统。为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、三次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的原始信号数据进行光纤光栅波长寻峰算法研究,并分别将拟合结果与光谱仪测量波长数据进行比较。结果表明,高斯多项式拟合法精度和稳定性较好,且能满足实时性要求。

采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器

提出了一种采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔激光器,该激光器采用环形腔结构,两个耦合比为30:70的耦合器和一段2 m长的未泵浦掺铒光纤构成F-P光纤环滤波器,F-P光纤环滤波器产生的梳状谱,可以增大激光模式之间的自由光谱范围(FSR),在一定程度上减小跳模现象的发生,有利于模式的稳定。研究表明,通过对掺铒光纤的优化和耦合器的选择可以提高F-P光纤环滤波器的精细度,而F-P光纤环中的未泵浦掺铒光纤起到饱和吸收体的作用,使输出激光的线宽得到有效压缩。将保偏光纤光栅和F-P光纤环滤波器共同应用于环形腔掺铒光纤激光器,在室温下得到了3 dB线宽均小于0.07 nm(实验室光谱仪最小分辨率)的窄线宽双波长输出。在2 h的观测时间内,最大峰值功率波动小于0.4 dB,具有良好的稳定性。

基于光纤F-P滤波器全光纤水汽拉曼激光雷达系统的设计与分析

提出并设计了一套基于光纤F-P滤波器的可见波长域全光纤水汽拉曼激光雷达系统,实现对大气水汽和气溶胶的精细探测。讨论了光纤F-P腔内损耗和腔镜反射率对F-P透射谱的细度、峰值透过率以及带宽的影响,得到腔内损耗在小于3%的情况下,光纤F-P滤波器具有较高的峰值透过率(大于0.5)和较窄的谱线带宽(小于0.9 nm)。通过结合光纤带通滤波器和二级级联光纤F-P滤波器的参数设计,在三个独立的光通道中分别实现水汽拉曼信号(660 nm)、氮气拉曼信号(606 nm)和米瑞利信号(532 nm)的窄带宽、高透过率严格滤波,并获得对杂散光的高抑制率。通过系统仿真,对各散射信号强度分布、水汽廓线和探测信噪比进行了数值仿真计算,验证了系统方案的可行性。

光纤Bragg光栅校准可调谐F-P滤波器解调系统的研究

基于可调谐光纤（TF）Fabry-Pent（F-P）滤波扫描传感光纤Bragg光栅（FBG）反射的原理，针对可调谐光纤F-P滤波器的透射波长与驱动电压的非线性与不重复性，提出一种新颖的利用置于恒温箱内的FBG来提供波长参考，得到光纤F-P滤波器小范围内的电压-波长线性关系，对一温度传感器进行了试验检测，在30-130℃范围内，系统的平均偏差为0．52℃。

迟滞和蠕变补偿的F-P滤波器波长解调方法研究

在光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)的波长解调方法中,可调谐法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器解调法使用较多,但F-P滤波器中锆钛酸铅压电陶瓷(Pb(Zr1-xTix)O3,PZT)的迟滞和蠕变使F-P滤波器输出波长随时间非线性变化,带来波长解调误差大、传感检测精度低的问题。本文从研究F-P滤波器中的PZT迟滞和蠕变特性入手,提出了一种基于热标准具与PZT迟滞和蠕变补偿控制的F-P滤波器解调方法。控制PZT的驱动电压随时间非线性改变,使宽带光源经过F-P滤波器输出的波长能随时间等间隔变化,获得了随时间线性变化的标准具透射谱峰值波长,作为波长标尺的"刻度线",为解调传感光栅的波长提供精确的波长基准。利用FBG测温的实验结果表明,本文提出的方法与未进行迟滞和蠕变补偿控制的方法相比,温度测量精度提高约20倍,温度测量误差小于0.5℃。

基于F-P滤波器的光纤光栅解调技术研究

介绍了光纤光栅传感器的解调原理,设计并实现了一个基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调系统。利用数据采集卡采集光纤光栅的光谱数据上传给计算机,用LabVIEW编写了对数据进行实时处理的软件。实验结果表明该系统有效可行,可以获得±0.3℃的测量精度,并具有对50个以上的光纤光栅传感器进行解调的潜力。

基于可调F-P滤波器的线性波长扫描窄线宽光纤激光器

研制了一种基于可调F-P滤波器的线性波长扫描窄线宽光纤激光器。该激光器采用环形腔结构,以高增益掺Er3+光纤(Er30-4/125)作为增益介质,以保偏掺Er3+光纤(EDF08-PM)作为可饱和吸收体抑制跳模,同时结合F-P滤波器选频,获得了单频窄线宽的激光输出。通过线性调节F-P滤波器的驱动电压,实现了对激光器波长的线性扫描。在两只975nm单模激光器的双向泵浦下,实验中测得激光器阈值为15mW,最大输出功率为24.3mW,3dB线宽约为5.2kHz。当F-P滤波器在6.1~10.2V的线性电压驱动下,激光器波长的线性扫描范围为1 542.404~1 558.836nm。

基于F-P可调谐滤波器的光纤光栅解调系统设计

针对某结构应力监测系统,提出应用光纤光栅传感原理来测量结构应力,设计了基于光纤标准具的F-P可调谐滤波器光纤光栅解调系统。利用标准具的稳定性来对F-P滤波器进行标定,消除环境温度对F-P滤波器的干扰。利用DDS原理设计了F-P滤波器的驱动源,产生的三角波分辨率可以小于0.42 mV,确保解调系统最终的分辨率达到1 pm。设计了光电转换电路,实现了微弱光信号的转换和放大,最后转换成易于采集与显示的电压信号。最终,利用本次设计的解调系统可以实现±3 000με的应变测量,测量精度可达到2.59%。

用F-P滤波器实现多通道分布式光纤光栅传感系统并行解调

利用可调光纤F-P滤波器设计了两种多通道分布式光纤光栅传感系统的解调方案,其中四通道分布式并行解调方案可高精度并行解调上百个外界被测信号,该方案已被武汉理工大学广泛应用于大型多点监测工程中。

光脉冲通过F-P滤波器后峰值功率的变化

通过推导出的啁啾光脉冲通过F P滤波器后输出脉冲光强的解析表达式 ,对不同情况下输出脉冲的峰值功率进行了研究。发现对于一确定的滤波器 。

可调谐Fabry-Perot滤波器的研究与发展趋势

可调谐Fabry-Perot滤波器在光纤光栅传感及光纤通信中有重要的应用,文章对几种新型的Fabry-Perot滤波器的结构,性能和用途进行了介绍,给出了其发展趋势。

光纤可调F-P滤波器频率响应特性的实验研究

为了提高基于可调Fabry-Perot(F-P)滤波器光纤光栅(FBG)解调系统的性能,根据可调F-P滤波器的特性,研究了不同驱动频率下光纤可调F-P滤波器的响应情况。实验中通过数据采集卡和LabVIEW软件平台得到滤波器不同输出波长所对应的电压,绘制出不同频率下电压—波长曲线。分析了在驱动电压频率改变时滤波器透射波长随电压的变化情况,发现直线拟合所得斜率有随频率增加单调递减的趋势,10Hz、100Hz和200Hz与1Hz的斜率误差分别为0.69%,5.10%,6.49%。实验数据分析表明,采用区分频率选择不同多项式拟合可以减小该误差对解调系统的影响。

级联多光纤F-P腔可调谐滤波器的研究

光纤F-P滤波器在通信及传感等领域具有重要作用,文章对光纤多腔F-P滤波器的结构和性能进行了分析,主要讨论了级联F-P腔对光纤F-P滤波器性能的改善作用。

155μm非晶硅热光F-P腔可调谐滤波器(英文)

介绍了一种Si基热光Fabry Perot (F P)腔可调谐滤波器 .F P腔由电子束蒸发的非晶硅构成 .利用非晶硅的热光效应 ,通过对Si腔加热 ,改变F P腔的折射率 ,从而引起透射峰位的红移 .该原型器件调谐范围为 1 2nm ,透射峰的FWHM (峰值半高宽 )为 9nm ,加热效率约为 0 1K/mW .精确控制DBR(分布式Bragg反射镜 )生长获得高反射率镜面是减小带宽的有效途径 ;通过改进加热器所处位置及增强散热能力 。

基于F-P滤波器的光纤光栅解调系统的优化设计

为了提高基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器的光纤光栅波长解调系统的性能,提出了一种采用新型光纤梳状滤波器作为参考波长装置的解调方案。新型光纤梳状滤波器由两个啁啾光栅和一个光耦合器组成,与传统的参考光栅相比可以为解调系统提供更多的参考点。优化后的解调系统重复性好,运行更稳定、精确。

基于F-P滤波器的高速驱动电路设计与仿真

法布里-珀罗(F-P)滤波器是基于F-P原理解调仪表中的核心器件。F-P滤波器在高速驱动情况下会出现非线性和振铃现象,从而影响使用。本文提出了采用OPA552芯片与三极管的方案进行电路设计,通过电路仿真实验可以验证,此设计方案解决了高速驱动情况下产生的问题。

F-P滤波器解调FBG传感器的数据处理方法研究

使用可调谐F-P滤波器解调FBG传感器的方案具有测量系统体积小、波长分辨力高等优点,是目前技术较为成熟、实用性较好的解调方案。为了进一步提高解调准确度和精确度,滤波器透射峰值的计算方法和滤波器特征曲线的数学模型被不断改进。本文对这些处理方法进行了介绍和分析。

基于F-P滤波器的光纤光栅解调系统设计

本文基于F-P滤波器搭建了一个光纤光栅传感解调系统,系统采用高斯多项式拟合算法进行中心波长的寻峰。通过对置于同一恒温箱中两个高精度温度光纤光栅传感器的解调实验研究表明系统稳定性较高,分辨率可以达0.1pm。高斯多项式拟合算法可以准确找到中心波长位置,波长稳定性在±0.1pm以内,测温精度可达±0.2℃,整个系统可以满足工程要求。

用可调谐F-P干涉滤波器作WDM光谱监测的数据处理方法

简述了采用可调谐 F- P干涉滤波器对 DWDM合路光信号性能指标进行在线监测的特点 ,分析了 F- P干涉滤波器的频谱特性 ,结合 WDM信号的特点与测试技术要求 。

温控共振频率可调谐窄带F-P干涉滤波器

报道了一种由温度控制,共振频率可调谐的窄带F-P干涉滤波器。该F-P干涉滤波器的自由光谱区为13.6 GHz,透射带宽(透射峰半高处线宽)约为541 MHz。通过控制其温度变化,改变F-P干涉滤波器两端面间距,可使共振透过F-P干涉滤波器的激光频率连续调谐。实验测得当激光频率与F-P干涉滤波器共振时,透射率可达82%,同时与共振频率相差2 GHz^10 GHz的激光可被该F-P干涉滤波器反射掉,反射率达99.3%~99.7%。当控制温度波动小于±0.005℃时,透射过F-P干涉滤波器的激光功率波动小于2.5%。