SLD光源对光纤陀螺性能的影响

介绍了超辐射发光二极管(SLD)光源的特点和基本性能参数,从理论和应用的角度较为系统地分析了SLD光源的输出功率、中心波长、半峰值全带宽(FWHM)、偏振度(DOP)、工作电流等参数对光纤陀螺(FOG)性能的影响,并介绍了相应的解决方法。分析及实验结果表明:对于中低精度的FOG,输出光功率的控制是主要的;而对于高精度的FOG,除了要进行光功率控制外,还要对输出光的波长进行控制,控制精度优于10×10-6。

光纤陀螺用SLD的光功率自动控制的实验研究

光纤陀螺(FOG)所用光源的特性对光纤陀螺的性能有很大的影响,着重介绍半导体光源超辐射二极管(SLD)的特性,以及SLD的稳定性对光纤陀螺的影响。针对环境温度和驱动电流对SLD光功率稳定性的影响,设计光功率控制方案及相应的驱动控制电路。

基于ADN8831的高精度光源驱动控制设计

针对光纤陀螺光源驱动控制特点,设计了一种新型高精度超辐射发光二极管(SLD)光源驱动控制系统。恒流源输出电流稳定且光源保护措施可靠,温控系统以高性能TEC控制器ADN8831为核心,功耗低,体积小且集成度高。测试结果表明:该系统性能优良,操作方便,恒流精度可达0.01%,温控精度优于0.005℃,光源输出光功率在-40～+70℃范围内比较稳定,能够满足光纤陀螺系统对光源控制精度和稳定性的要求。

光纤陀螺光源热敏电阻器特性及其影响研究

系统研究和分析了国产超辐射发光二极管(SLD)光源的热敏电阻器的全温温度特性。试验和分析结果表明:不同SLD光源内的热敏电阻器特性存在不一致性,而不同厂家的光源之间的这种不一致性更为显著;部分厂家的SLD光源的监测热敏电阻器与控制热敏电阻器差异较大,已失去监测价值;热敏电阻器与温度的关系更接近Steinhart-Hart方程,而非普遍使用的指数形式;在中精度光纤陀螺的温控范围内,热敏电阻器的温度系数为435±10Ω/℃,而不是普遍认为的500Ω/℃。该结果一方面为设计数字化温度控制方案提供了更为严格的热敏电阻器的温度模型,另一方面,细化了光源温控精度的评价标准,可进一步提高温控效果。

970 nm超辐射发光二极管弯曲脊形波导数值分析

本文基于光束传播法(beam propagation method,BPM)和时域有限差分法(finite difference time domain method,FDTD)建立了分析模型,模拟并分析了弯曲脊形波导超辐射发光二极管(superluminescent light emitting diode,SLD)不同结构参数(刻蚀深度、曲率半径、脊形宽度)对波导损耗的影响和倾斜脊形波导不同结构参数(刻蚀深度、脊形宽度、倾斜角度、发射波长)对模式反射率的影响。计算表明,弯曲脊形波导的刻蚀深度和曲率半径是影响波导损耗的重要因素。刻蚀深度较浅使波导对光场的限制作用较弱,过小的曲率半径会使模式传输泄露严重,损耗大大增加。脊形宽度越大,波导损耗越小,其对波导损耗影响较小。脊形波导的端面倾斜角度是抑制模式反射率的重要因素,脊形宽度增加,模式反射率逐渐减小,并在特定的几个角度形成的奇点达到最小值。刻蚀深度对于模式反射率的影响作用较小,但随着刻蚀深度的增加,奇点发生的角度产生了向小角度偏移。在特定的倾斜角度范围内,随着波长减小,奇点的数目会逐渐增加。研究结果可对设计具有优越性能的SLD器件提供参考。

空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统

基于双超辐射发光二极管（SLED）光源研究了空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统。通过负透镜扩束搭建了紧凑解调干涉光路,分析了双SLED光源功率比对低相干干涉条纹形态的影响并探讨了传输损耗的功率比补偿。针对双SLED光源干涉条纹的特点,提出了双阈值的任意极值解调算法,并进行了压力解调实验。结果表明,在50~180 k Pa的压力范围内,利用不同峰值,可以实现0.24%~0.40%F.S.（F.S.为全量程）的解调精度,光纤传输距离达到1.76 km,与理论分析吻合。