本文關(guān)鍵詞：基于摻鉺光纖激光器的光纖光柵振動(dòng)傳感技術(shù)研究

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【摘要】：光纖激光器以其低閾值、高效率、可靠性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)緊湊等諸多優(yōu)點(diǎn),從研究初期就受到普遍重視,后被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事及工業(yè)的各種光通訊領(lǐng)域。其中,以摻鉺光纖激光器作為光纖光柵振動(dòng)傳感器成為研究的主要方向,同時(shí)因其優(yōu)良的傳感性能,已被廣泛應(yīng)用于溫度、應(yīng)變、壓力、壓強(qiáng)等傳感應(yīng)用中。本文首先闡述了光纖激光器的基本原理,基于激光振蕩理論,根據(jù)鉺離子的三能級(jí)結(jié)構(gòu)模型推導(dǎo)了摻鉺光纖激光器的速率方程。總結(jié)了幾種單縱模激光的輸出方法,重點(diǎn)分析了飽和吸收體法的駐波干涉和模式選擇原理,并介紹了對(duì)光纖光柵傳感測量的基本原理和解調(diào)技術(shù)。然后,設(shè)計(jì)了一種環(huán)形腔摻鉺光纖激光器,通過模擬計(jì)算激光器環(huán)形腔的輸出特性,得到影響該摻鉺光纖激光器輸出功率的兩個(gè)重要參數(shù)為摻鉺光纖長度和輸出耦合器分光比。仿真確定了摻鉺光纖長度與輸出耦合比的最優(yōu)值,在該值下激光器的輸出性能最佳。接著,對(duì)摻鉺光纖激光器的輸出特性進(jìn)行了仿真優(yōu)化,由仿真結(jié)果可知,該摻鉺光纖激光器在輸出性能最佳時(shí),摻鉺光纖最佳長度L和輸出耦合器最佳分光比R分別為2.5 m和90%;優(yōu)化之后的激光器最大輸出功率提高了6.26 mW,斜率效率提高了3.42%,參數(shù)優(yōu)化效果顯著�？紤]到為了使激光器輸出單縱模激光,可在該激光器中加入一段未被泵浦的摻鉺光纖作為飽和吸收體并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真,觀察可得飽和吸收體長度和濃度的變化對(duì)激光器輸出性能影響不明顯。最后,仿真分析基于長周期光柵的邊緣濾波法,得到較寬解調(diào)范圍,當(dāng)增加光纖布拉格光柵帶寬時(shí),解調(diào)范圍和靈敏度不變。對(duì)比FBG的中心波長與輸出激光的中心波長,證明該傳感器傳感性能較好。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN248

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何巍;祝連慶;董明利;駱飛;;基于光纖環(huán)形濾波器的雙波長摻鉺光纖激光器[J];光子學(xué)報(bào);2015年08期

2 張蔭民;祝連慶;駱飛;董明利;;單FBG雙波長摻鉺光纖激光器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J];半導(dǎo)體光電;2014年05期

3 李永倩;王宇;姚國珍;;光纖光柵振動(dòng)解調(diào)方法對(duì)比分析[J];光通信研究;2014年04期

4 劉蕓;邢俊紅;焦明星;王佳翼;;雙FBG雙波長摻鉺光纖激光器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J];西安理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

5 繆雪峰;王天樞;周雪芳;袁珊;江璐彤;孫玲玲;;一種可調(diào)諧的多波長布里淵摻鉺光纖激光器[J];中國激光;2012年06期

6 楊揚(yáng);喬學(xué)光;劉穎剛;周銳;張敬花;張菁;;基于過耦合器的L波段可變波長摻鉺光纖激光器[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

7 習(xí)聰玲;;一種可調(diào)諧摻鉺光纖激光器的研究[J];光通信研究;2009年02期

8 詹亞歌;吳華;裴金誠;楊熙春;薛紹林;;高精度準(zhǔn)分布式光纖光柵傳感系統(tǒng)的研究[J];光電子.激光;2008年06期

9 張艷;陳偉;任民;鞠昱;韓威;張邦宏;張雅麗;謝亮;祝寧華;;穩(wěn)定可調(diào)諧的單縱模多環(huán)形腔摻鉺光纖激光器[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

10 伍波;劉永智;劉爽;;光纖飽和吸收體穩(wěn)頻窄線寬光纖激光器[J];光電工程;2007年10期

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本文編號(hào)：1216342