一组波峰波谷实现光纤环镜传感器在线测量

为了实现传感光纤长度较短的双折射光纤环镜(Bi-FLM)传感器的在线测量,提出通过一组相邻的波峰波谷波长实现Bi-FLM应变传感器在线测量的方法。采用典型通讯波长1550nm附近的波峰波长、波谷波长及其双折射光纤初始条件,计算了应变大小。结果表明,该方法计算应变均与给定应变基本吻合,3组不同的组合方式计算的应变与给定应变的最大误差为0.0296%,最小误差为-0.0003%;该方法无需人为判断,有助于实现计算机在线测量; 与监测点无关,无需校准; 只需0.5个周期的干涉波形,需要的信息量少。这一结果对实现传感光纤长度较短的Bi-FLM传感器在线测量是有帮助的。     

利用高双折射光纤环镜的边缘滤波解调方法

利用由高双折射光纤所构成的Sagnac环镜作为边缘滤波器，解调制布拉格光纤光栅(FBG)传感探头所返回信号光的频率漂移，提出了一种新颖的FBG传感解调制方法。环镜滤波器具有大约6nm的准线性解调制范围。实验结果和理论分析相吻合。     

基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的研究及进展

对国内外已报道的基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器进行了综述。总结了多种基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器,包括应力、温度、微弯、扭曲和气压传感器。介绍了各种传感器的原理和优势,并对基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的发展进行了展望。     

高双折射光纤Sagnac环镜强度型温度传感特性研究

报道了高双折射光纤Sagnac环镜温度传感特性的实验研究结果，测得环镜的温度灵敏度系数为0．92nm／℃，为光纤布喇格光栅(FBG)温度灵敏系数典型值的89倍。以该环镜作为传感元件，以光纤布喇格光栅的反射谱作为光源，研究了环镜的强度型温度传感特性。在30～45℃的温度变化范围内，环镜透射光强与待测温度的关系具有较好的线性度和重复性，温度分辨率可达0．03℃。     

基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器

为了得到具有全光纤结构和中心波长可调谐的光滤波器,采用3阶高双折射光纤环镜,提出了一种电磁力的悬臂调谐单元构成的新型可调谐光滤波器,对环镜传输过程和悬臂调谐单元原理进行了理论分析,通过控制悬臂调谐单元的输入电流,实现了滤波器通带的调谐。结果表明,该滤波器具有调谐灵活、输出光谱精细等特点,可应用于不同波长光波的选频输出。     

基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器

为了得到具有全光纤结构和中心波长可调谐的光滤波器,采用3阶高双折射光纤环镜,提出了一种电磁力的悬臂调谐单元构成的新型可调谐光滤波器,对环镜传输过程和悬臂调谐单元原理进行了理论分析,通过控制悬臂调谐单元的输入电流,实现了滤波器通带的调谐。结果表明,该滤波器具有调谐灵活、输出光谱精细等特点,可应用于不同波长光波的选频输出。     

基于温度补偿高双折射光纤环镜的边缘滤波解调方法

提出了一种光纤光栅传感解调新方法。系统由1个3dB耦合器、1个传感光纤布喇格光栅、1个双折射光纤环镜和1个探测器构成,高双折射光纤环镜作为边缘滤波器。光纤光栅波长的线性解调带宽为3．6nm。对双折射光纤环镜的温度补偿进行了实验研究,实验表明,封装的高双折射光纤环镜能够补偿高双折射光纤环镜的温度漂移。补偿前的高双折射光纤环镜波长随温度漂移为2．3nm／℃,补偿后的双折射光纤环镜波长随温度漂移为0．005nm／℃,远小于未补偿的双折射光纤环镜波长随温度漂移。     

高双折射光纤双折射温度特性新型测量方法研究

根据高双折射光纤Sagnac环镜的透射谱函数推导出其峰值波长与双折射的关系,通过测量峰值波长随温度的漂移量推算出高双折射光纤双折射的温度系数,从而提出了一种测量高双折射光纤双折射随温度系数的新方法.本文设计的方法结构简单,易于操作,只需要搭建一个简单的Sagnac环镜而无需其它特殊的装置,与写制光栅的方法相比简化了测量的复杂度和降低了设计成本,具有设计灵活和应用广泛的优点.     

由高双折射光纤环镜构成的可变波长输出的L-波段掺铒光纤激光器

报道了一种结构简单的可变波长输出的L 波段线型腔掺铒光纤激光器。其中的波长选择器件为一包括两段高双折射光纤在内的光纤环镜 ,通过调整环镜内偏振控制器的状态可以改变环镜对不同波长的反射率以获得可变波长输出的效果。线型腔内用 980nm激光抽运铒光纤产生的ASE作二次抽运源 ,使腔内铒光纤的增益谱由C 波段位移到L 波段。实验中观察到波长在 1 5 83～ 1 6 0 0nm范围内可变的稳定激光输出 ,波长调谐范围为 1 7nm     

基片式光纤光栅应变传感器的应变传递研究

为了实现光纤光栅传感器对基体表面应变的准确监测,以基片式光纤布拉格光栅(FBG)传感器为研究对象,推导了基片式FBG应变传感器所测应变与基体应变之间的关系,即应变传递系数表达式。实验上,将实验室封装的铜基片式应变传感器黏贴在圆柱形试件上,测定了该传感器的应变传递系数。结果表明,理论所得的应变传递系数与实验所测的应变传递系数之间的误差很小,证明了应变传递系数推导的合理性,为基片式传感器的封装和使用提供了理论指导。     

基于强度检测的HiBi-PCF-FLM温度不敏感应力传感器

提出一种基于强度检测的高双折射光子晶体光纤环镜(HiBi-PCF-FLM,highly birefringent photonic crystal fiber loop mirror)温度不敏感应力传感器。利用PCF对温度的不敏感性,把一小段HiBi-PCF传感光纤插入到FLM中,可实现温度不敏感应力传感。利用应力作用引起FLM透射光谱移动的特性,由DFB激光作为入射光源,使用光功率计检测经过FLM后的透射光强度,实现基于强度检测的应力传感。当输入波长为1547 nm时,作用于PCF应力与经过FLM后透射光强度的关系可拟合为二次函数,其与实验数据的拟合度高达0.9995。     

基于保偏长周期光纤光栅的光纤环镜传感器

提出了一种基于保偏长周期光纤环形镜结构的光纤 传感器,可实现对湿度和温度两个参数的 同时测量。采用高频CO₂激光器在熊猫形保偏光纤(PMF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),然 后与3dB单模 光纤(SMF)耦合器连接组成光纤环形镜,并在保偏长周期光纤光栅(PM-LPFG)表面涂覆一 层湿敏材料聚乙烯醇(PVA)薄膜用于获得空气的相对湿度。PM-LPFG的谐振峰波长强度和波长同时 随湿度 与温度的变化而变化,实现对外界相对湿度与温度的同时测量,相对湿度和温度的灵敏度分 别为0.17nm/%RH和0.21nm/℃。     

Simultaneous measurement of strain and temperature based on a long-period grating with a polarization maintaining fiber in a loop mirror

Simultaneous measurement of strain and temperature using a long-period grating (LPG) and a polarization maintaining fiber (PMF) in a fiber loop mirror (FLM) is presented. The sensing head is formed by an LPG. The transmitted optical intensity from the FLM is linear with the variation of the strain. And the interference resonant dip has a blue shift with the increasing of the temperature. Experimental results show that the proposed sensor has the sensitivities of 0.0346 nm/°C and 1.82 × 10⁻³ dB/με within the strain range of 0–1300 με, respectively.     

基于光纤环形镜的光纤激光器的优化设计

对基于光纤环形镜和光纤光栅的线形腔光纤激光器进行了优化设计.以光纤光栅作为激光器的输出端镜,分别将光纤环形镜和非线性放大环形镜与其构成激光器的谐振腔;在光纤光栅与光纤环形镜构成的谐振腔中引入偏振控制器,并以加入偏振控制器的环形镜作为激光输出端镜,对上述三种实验装置的激光输出特性进行了分析比较.     

A fiber Bragg grating sensor demodulation technique using apolarization maintaining fiber loop mirror

We propose and experimentally demonstrate a simple, passive, and self-referencing wavelength shift detection scheme for use in fiber Bragg grating sensing systems. The demodulation system is based on the interference between two modes in a polarization maintaining fiber loop mirror. Although it involves the use of an interference technique, it is stable compared with other conventional interference demodulators     

利用光纤曲率传感器测量轴向应变

为了实现对轴向线应变的测量,建立了光纤曲率传感器的轴向线应变测量系统。对系统中传感器的布置方式、敏感区的位置优化和测量系统的数学模型等进行了研究。根据光纤曲率传感器只对曲率变化敏感的特性,将传感器绕成圆弧形布置在被测物体的表面,并保持传感器敏感区表面与被测物体表面垂直;对传感器上的点在轴向力作用下的移动轨迹进行了分析,建立了轴向线应变与传感器曲率之间的数学模型;在上述数学模型的基础上,对传感器敏感区的位置进行了优化。最后,对聚氨脂橡胶块在电子万能实验机上进行压缩,使其产生轴向线应变,利用上述的测量系统对聚氨脂橡胶块的轴向线应变进行了测量实验。实验结果表明,本文系统的应变测量精度为0.002 8应变单位。     

Gain-clamped fiber amplifier with a loop mirror configuration

A new configuration of a gain-clamped fiber amplifier is proposed and demonstrated. A laser cavity was formed by a fiber grating and a loop-mirror containing an erbium-doped fiber amplifier in its loop. Owing to the loop-mirror property, the signal light does not enter the laser cavity, and the signal light around the oscillation wavelength can be amplified in the same way as signals far from the oscillation wavelength. Our configuration also has an advantage that only the signal light appears at the output port     

Theoretical analysis of Sagnac loop mirror with an inline high birefringence fiber ring resonator: Application in single-frequency fiber lasers

We newly propose and theoretically analyze a Sagnac loop mirror with an inline ring resonator containing a piece of high birefringence fiber (HBF) and erbium-doped fiber (EDF). With the EDF properly pumped to offset the passive loss in the inline ring resonator, narrowband transmission peaks with large effective free spectral range can be realized by the intrinsic vernier effect between orthogonally polarized lights traveling along the two primary axes in the HBF. In addition, this property is independent of polarization states of the input signal, which makes the proposed Sagnac loop mirror suitable for a narrowband filter applied to single-frequency fiber lasers.     

基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器

基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究.实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535-1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB.