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。     

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℃。     

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.     

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。     

基于保偏光纤环镜的光纤光栅传感解调

研究了基于保偏光纤的光纤环镜结构并建立理论模型,分析各参数之间的关系,设计并搭建了基于偏振干涉的保偏光纤环镜传感解调系统.以LabVIEW作为软件平台,依据理论模型,开发了光纤光栅传感嚣解调控制系统,不仅实现了对解调系统的远程控制、数据采集、图形化显示及数据存储,节省了成本,还能直接获得待测参量值.采用可调谐激光器模拟光纤光栅反射波长的变化,实验证明了该解调方案的可行性和正确性.温度传感检测实验表明,该系统对温度的测量平均精度可达0.03℃,准确度为±0.01℃.

Abstract：

The loop mirror structure based on the polarization-maintaining fiber was investigated, the corresponding theoretical model was established, and the relations of these parameters are also analyzed. The sensor demodulation system of the polarization-maintaining fiber loop mirror based on polarization interference was designed and established. Using LabVIEW as the software platform, the demodulation control system for the fiber grating sensor was developed based on the theoretical model, realizing the remote control of the demodulation system, diagrammatic display and data acquisition and storage. With this scheme, the cost is reduced and the measured parameters can be directly obtained. The fluctuation of the reflection wavelengths of the fiber grating was simulated with the tunable laser, and the feasibility and validity of this scheme were confirmed by experiments. Detection experiments with temperature sensors show that the average temperature measuring precision can be up to 0.03 ℃ and the accuracy is ±0.1 ℃.     

基于高双折射光子晶体光纤的Sagnac环级联滤波器

为了获得对温度变化不敏感和信道隔离度好的光滤波器,提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的Sagnac环级联滤波器。运用Jones矩阵理论对二阶级联Sagnac环滤波器进行了理论分析和数值仿真,可得级联滤波器中两段高双折射光子晶体光纤长度之比为2:1时,透射谱的半峰全宽为0.4 nm,仅为单个Sagnac环滤波器的1/3,有效提高了滤波器的信道隔离度。结果表明,该级联滤波器有着良好的滤波效果,且对温度变化不敏感,可应用于50 GHz的密集波分复用系统。     

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     

双折射光纤环镜应变传感器在线测量方法研究

为了实现双折射光纤环镜(Bi-FLM)传感器的在线测量，采用推导得出的基于波长解调双折射光纤环镜应变传感器在线测量的理论表达式，选取典型通讯波长1550nm和1310nm附近的2组波长进行了计算，所得应变均与给定应变基本吻合。结果表明, 利用干涉光谱任意连续4个相邻的波谷波长及其双折射光纤初始长度、初始双折射率和初始双折射应变系数便可计算出双折射光纤受应变后的绝对长度，并以此计算所受应变唯一大小；根据干涉光谱任意4个相邻波谷波长相对位置蕴含着应变信息的特点，区分是干扰还是外界传感量导致干涉光谱变化，以此剔除外界干扰，提高了测量精度。该研究对Bi-FLM应变、振动等各类传感器实现计算机在线测量，提高测量精度具有指导意义。     

基于保偏光纤的高精度光纤光栅传感解调方案

提出一种基于线偏振光干涉原理的无源波长解调系统.在普通光纤环镜中引入双折射效应.光纤环镜的反射(透射)光强足耦合器分光比K、温度t、保偏光纤长度L和两端偏振方向夹角的函数.在单调区间内反射(透射)光强与t存在对应关系.通过测定光强口可求得t.利用矩阵光学原理建立理论模型,研究了保偏光纤长度、耦合器耦合系数、偏振光入射夹角对光纤环镜(FLM)反射(透射)光强与入射光波长关系影响的特性,设计了基于保偏光纤环镜的分辨率可控的干涉型解调仪.用自制光纤光栅作为传感头监测温度变化,数据显示该系统对温度的测量平均精度可达0.03℃,准确度±0.1℃.     

基于Sagnac干涉仪的级联型梳状滤波器

密集波分复用(DWDM)系统光信道数量的增加,使得与DWDM技术有关的各种光学滤波器技术成为当前光纤通信领域的研究热点.高双折射(HiBi)光纤环具有易于制作、性能稳定以及良好的滤波特性等特点,近年来受到广泛关注;通过增加Sagnac环内HiBi光纤和偏振控制器的个数,或者采用多个HiBi光纤Sagnac环的级联形式,...     

Sagnac滤波器的自动补偿

提出了对双折射光纤Sagnac滤波器的自动补偿方案,将其粘贴在大热膨胀系数的基底材料上,使双折射光纤Sagnac滤波器自动补偿其光谱波长对温度产生的漂移.经过封装后双折射光纤Sagnac滤波器波长对温度的灵敏度降低到0.059nm/℃,是未封装前的0.04倍.这种方法简单可行,并在一定程度上解决了双折射Sagnac滤波器温度敏感的问题,使器件的实用化进程向前迈进了一步.     

Sagnac滤波器的自动补偿

提出了对双折射光纤Sagnac滤波器的自动补偿方案,将其粘贴在大热膨胀系数的基底材料上,使双折射光纤Sagnac滤波器自动补偿其光谱波长对温度产生的漂移.经过封装后双折射光纤Sagnac滤波器波长对温度的灵敏度降低到0.059nm/℃,是未封装前的0.04倍.这种方法简单可行,并在一定程度上解决了双折射Sagnac滤波器温度敏感的问题,使器件的实用化进程向前迈进了一步.     

基于LPFG和HBF环镜的温度和应变同时测量

利用长周期光纤光栅（LPFG）和高双折射光纤（HBF）环镜的谐振波长对温度和应变的灵敏度差异,设计了温度和应变同时区分测量系统。在理论分析的基础上,分别测定了LPFG以及HBF环镜谐振波长对温度和应变的灵敏度系数,构建相关系数矩阵方程,实现温度和应变区分测量。实验测得该系统的温度和应变测量精度分别为±0.36℃和±13...     

光纤光栅Sagnac环特性及包络带通滤波器的研究

对光纤光栅Sagnac环的传输光谱进行了理论分析和实验验证 ,在此基础上提出并实现了基于非对称光纤光栅Sagnac环的包络带通结构 ,该结构可以将光栅的带阻特性转换成带通特性 ,可在光纤光栅传感领域得到应用。     

长周期光纤光栅的一种温度补偿方法

研究了长周期光纤光栅的温度和应变特性,发现其透射中心波长随温度升高向长波方向漂移,随应变增大向短波方向漂移。根据这一特点,采用有机玻璃材料封装这一简单而有效的方法来补偿长周期光纤光栅中心波长随温度的漂移,补偿后的温度漂移系数减小到仅为3.7 pm/℃,有效地抑制了温度变化对中心波长漂移的影响,大大提高了用长周期光纤光栅测量液体折射率等物理量的精确度。     

广播电视发射系统中滤波器的温度补偿

频率稳定性是微波滤波器的重要技术指标之一。保证频率稳定,对滤波器谐振腔进行温度补偿是较为有效的方法。主要探讨温度补偿新技术,对目前比较常用的几种微波滤波器的温度补偿技术进行阐述,并给出改进法来提高微波滤波器频率稳定性。随着广播电视及其通信技术的飞速发展,温度补偿技术必将随着市场需求的增加而获得更快发展。     

基于长周期光栅滤波的光栅解调系统

基于长周期光栅的边缘滤波特性,设计了一种光纤布拉格光栅的传感解调系统,适用于布拉格光栅的静态和动态解调。系统实现了3.5 nm范围内的线性解调,波长灵敏度为0.092 nm-1,波长分辨率可以达到0.01 nm。振动测量中检测信号稳定,测量频率误差在1%以内。针对长周期光栅对温度和弯曲敏感的问题,采用了适当的温度补偿和封装技术,使长周期光栅的温度漂移系数从112 pm/℃下降到45 pm/℃,显著提高了系统的稳定性。     

一种FBG载荷定位的温度补偿方法

在基于神经网络的光纤布喇格光栅(FBG)载荷定位系统中,由于测试区域内各个光栅所处的温度大致相同,如果将载荷定位系统中FBG的波长变化量两两组合,然后按一定的比例相减,将它们的差值作为神经网络的训练样本,则可抵消温度所引起的波长漂移,提高了在温度变化时FBG载荷定位系统的准确度。实验证实该方法可获得较准确的判定结果。