光纤传感器用保偏光纤
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保偏光纤双轴工作保偏光纤双轴工作?哎呀,这个名字听起来就像是啥高大上的东西是不是?其实呢,说白了就是一种特殊的光纤,能够在不同的方向上传递光信号。
是不是有点懵?没关系,咱慢慢来聊,保偏光纤双轴工作这事儿,其实并不像听起来那么复杂。
咱们先从光纤这个大概念说起。
光纤,就是一种能传输光的“细线”,你想想看,它像极了一个超级细的透明塑料管。
通过它,咱们可以传输信息,比如打电话、上网,甚至看电视,全靠它在背后默默地工作。
好啦,说回保偏光纤。
一般的光纤,是没啥特别要求的,光可以随便从不同的方向传播。
但保偏光纤可就不一样了,它要求光只能按照一个特定的方向传播。
就好像是你平时走路,通常都会按照自己习惯的路线走,而保偏光纤的“路”可严格了,必须得按特定的方向“走”。
这种光纤非常重要,尤其是在一些要求高精度的领域,比如光通信和传感器领域。
这种光纤能让信号传得更稳定,不会出现啥奇奇怪怪的干扰。
说到“双轴工作”,这就更有意思了。
要是你觉得“双轴”只是个名字,那就大错特错了!它跟咱们的日常生活有点像。
比如你开车的时候,方向盘得有两种作用:一个是转弯,一个是控制车速。
保偏光纤的双轴工作,就是光纤可以控制两个方向上的信号传播。
这就像是光信号可以通过两条“道路”前行,但每条路的设计又都要保持非常精确,不能走偏。
这也让光纤在很多复杂的应用中更有优势。
你想啊,普通光纤只能单一地工作,而保偏光纤双轴工作,能在两个轴上同时传输信息,简直就是给信号加了个“超车道”!想象一下,你在高速公路上开车,车道只有一条,那得多紧张啊,万一有点儿交通堵塞,信号就丢失了。
可是保偏光纤可不一样,它就像是给你铺了两条宽敞的车道,让信号可以更加自由流通,减少了丢失的风险。
这种设计特别适合需要高速、高效的通讯系统。
要知道,光纤传输的速度可是超快的,简直能跟光速比肩。
你发个信息,转眼就能到世界的另一头。
所以,保偏光纤双轴工作就能让这种高速、高效的传输更加可靠和稳定。
保偏光纤自动对轴-概述说明以及解释1.引言1.1 概述保偏光纤自动对轴是一种利用先进的技术手段,实现光纤设备自动化调整的系统。
随着光通信、激光加工等高精度行业的发展,对光纤设备的性能要求越来越高,需要实现光纤连接时的快速、准确对轴,以确保光信号的传输效率和稳定性。
本文将介绍保偏光纤技术的基本原理、自动对轴的工作原理和应用场景,旨在探讨如何借助自动化技术提高光纤设备的工作效率和可靠性。
通过深入分析和讨论,可以为相关行业的技术人员和研究人员提供一些启发和参考,推动光纤技术的进一步发展和应用。
文章结构部分内容如下:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将概述本文的研究背景和意义,并介绍文章的结构框架。
正文部分将详细介绍保偏光纤技术、自动对轴原理分析以及自动对轴在保偏光纤中的应用。
在结论部分,我们将总结文章的主要内容,展望未来研究方向,并得出结论。
整个文章将从宏观到微观地探讨保偏光纤自动对轴的相关内容,进一步深入了解该技术的应用和意义。
文章1.3 目的部分的内容如下:目的是探讨保偏光纤自动对轴技术在光通信和光电设备领域中的应用价值和意义。
通过分析保偏光纤技术和自动对轴原理,揭示其在提高光信号传输质量和稳定性方面的作用。
同时,借助结论部分的总结和展望,为今后在保偏光纤自动对轴技术的研究和应用提供一定的参考和指导。
愿文章能够为相关领域的研究人员和工程师提供有益的信息和启示。
2.正文2.1 保偏光纤技术介绍保偏光纤是一种具有特殊结构设计的光纤,能够有效地保持光信号的偏振状态。
在传输过程中,光信号的偏振状态容易受到外界环境因素的影响而发生变化,而保偏光纤则能够减少这种干扰,保持光信号的稳定偏振状态。
保偏光纤的核心技术是在光纤内部引入一定的偏振保持结构,通过该结构能够有效地控制光信号的偏振方向。
常见的保偏光纤结构包括偏振保持膜、偏振保持材料、光栅等,这些结构能够有效地吸收或反射不同偏振方向的光,从而实现保偏效果。
浅述偏振消光比测试用途、原理及美韩中三国相关技术对比当前科技迅猛发展,光纤激光器、光纤光栅、光纤传感行业飞速崛起,保偏光纤的应用也越来越广泛,越来越重要,在航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。
在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中,使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变,提高相干信噪比,以实现对物理量的高精度测量。
保偏光纤作为一种特种光纤,主要应用于光纤陀螺,光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。
由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐,属于高新科技产品,而保偏光纤又是其核心部件,因而保偏光纤一直被西方发达国家列入对我禁运的清单,对保偏光纤的消光比测试也成为近年来逐步兴起的一项技术需求。
同时,国内科研及工业生产模式成产业园式布局,生产规模急剧扩张,作为该产业服务的一部分,消光比测试仪国产化也开始成熟;本文介绍了几种美、韩及国内的消光比测试技术供大家参考研究,共同探讨技术进步。
一、ER2200偏振消光比测试仪•厂商:韩国FIBERPRO•特性:·宽波长范围:1260nm-1650nm· 50dB dynamic range of PER measurement· 6.6mm的接口间距,插拔更安全,使用更可靠·宽输入功率范围:-40~+10dBm· 3个模拟输出:PER、Angle、Power· GPIB/RS232·配备实时测试软件参数配置:ER2200参数配置:ER2200、ER3000参数配置:①可以根据用户需要订制适用的波段②对更高的输入功率,需要使用衰减器选项③在150nm④其他类型光输入也可以适用应用领域:1.消光比测试Polarization Extinction Ratio Measurement可以测试消光比(PER),生产研发保偏光纤的重要特性。
保偏光纤跳线和其它的保偏光纤的零附件。
保偏光纤工作原理
光纤是一种可以传输光信号的细长光导纤维。
光纤中的光信号是通过光的全反射来在纤芯中传输的。
在常规的光纤中,光信号的传输是无偏振的,即光的振动方向可以是任意的。
然而,在一些特定应用中,我们需要传输具有特定偏振状态的光信号。
这时,保偏光纤就起到了关键的作用。
保偏光纤可以将非偏振光转换为特定偏振状态的光信号,并能有效地维持其偏振状态的稳定性。
保偏光纤的工作原理基于光纤内部包覆了一层具有特殊结构的包覆材料。
这种包覆材料可以引导特定方向的偏振光,在光纤中传播时有效地抑制其他方向的光信号。
具体来说,保偏光纤包覆材料的折射率会随着光的偏振方向发生变化。
通过选择适当的包覆材料,可以使特定偏振方向的光信号在光纤中传播时发生较小的相位变化,而其他偏振方向的光信号则会受到较大的相位变化。
这种相位变化可以使通过保偏光纤传输的光信号保持一定的偏振状态。
当光信号在保偏光纤中传输时,由于不同偏振方向的光信号受到不同的相位变化,其相对相位差被保持在一个较小的范围内,从而实现了对光信号偏振状态的保持。
保偏光纤的偏振特性通常由其保偏比来衡量。
保偏比是指在一定长度的保偏光纤中,传输的特定偏振方向的光能量与其他偏振方向的光能量之比。
保偏比越高,说明保偏光纤的偏振性能
越好。
总之,保偏光纤通过选用特殊结构的包覆材料,能够有效地抑制非特定偏振方向的光信号,从而实现对特定偏振状态光信号的传输和保持。
它在光通信、激光器、光学传感等领域具有广泛的应用前景。
光纤陀螺用保偏光纤及光纤环测试方法研究的开题
报告
光纤陀螺是一种基于光学原理的旋转传感器,通过利用光在光纤中
传输的物理特性,测量旋转运动。
光纤陀螺在惯性导航、姿态控制等领
域有重要应用。
然而,光纤陀螺在长时间使用后,由于光纤本身存在固
有的非线性、温度漂移等问题,导致光纤陀螺的精度下降,需要定期进
行校准。
为了提高光纤陀螺的精度,保偏光纤和光纤环测试方法被广泛应用。
保偏光纤可以在光纤中形成一个稳定的偏振状态,保证光传输的线偏振性,从而避免了光纤的线性不稳定性。
光纤环测试方法则可以消除光纤
制造中带来的光程差,保证光路稳定,从而使光路偏转量与旋转角度成
正比关系,提高了光纤陀螺的精度。
本文将从保偏光纤和光纤环测试方法两个方面入手,探讨光纤陀螺
的校准方法。
本文首先介绍光纤陀螺的基本原理和工作原理,并分析光
纤陀螺在长时间使用后存在的问题。
接着,本文详细介绍保偏光纤和光
纤环测试方法的原理和实验流程,并比较两种方法的优缺点。
最后,本
文将应用保偏光纤和光纤环测试方法对光纤陀螺进行校准,并对实验结
果进行分析和讨论。
本文的研究具有重要的理论和实践意义,可以为光纤陀螺的实际应
用提供有效的校准方法,具有一定的创新性和实用性。
保偏(PM)光纤市场需求分析引言保偏(PM)光纤是一种能够保持光信号偏振方向的光纤。
其在通信、传感、激光器等领域具有广泛的应用。
本文将对保偏光纤市场的需求进行分析,了解保偏光纤市场的规模和增长潜力。
保偏光纤市场概况随着光通信和光纤传感技术的发展,保偏光纤的需求不断增加。
保偏光纤具有优异的保偏性能和稳定性,被广泛应用于光通信网络、光纤传感系统以及激光器等领域。
保偏光纤市场的规模在未来几年有望得到进一步扩大。
保偏光纤市场驱动因素1. 光通信领域需求增加随着4G和5G无线通信技术的普及,光通信网络的需求不断增加。
而保偏光纤作为一种关键元素,能够有效降低光信号在光纤中的损耗和色散,提高通信质量。
因此,保偏光纤在光通信领域的需求将随之增加。
2. 光纤传感市场的发展光纤传感技术在工业、医疗、环境监测等领域发挥着重要作用。
而保偏光纤由于可以提供更高的灵敏度和精确性,被广泛应用于光纤传感系统中。
随着这些领域的不断发展,保偏光纤的需求将继续增加。
3. 新型激光器市场的崛起随着激光器技术的不断创新,新型激光器在工业加工、医疗和科学研究等领域具有广阔的应用前景。
而保偏光纤作为一种关键的激光器附件,可以帮助提高激光器的输出性能和稳定性,因此在新型激光器市场中的需求也将不断增加。
保偏光纤市场前景分析1. 市场规模和增长率据行业分析师预测,保偏光纤市场规模在未来几年有望保持持续增长。
受到上述驱动因素的影响,保偏光纤的需求将不断扩大。
预计到2025年,保偏光纤市场的年复合增长率将达到X%。
2. 应用领域的发展趋势随着新兴技术的出现和传统技术的不断优化,保偏光纤的应用领域将继续扩展。
在光通信领域,随着5G技术的商用化以及光纤通信网络的升级,保偏光纤将得到更广泛的应用。
在光纤传感领域,保偏光纤有望在工业自动化、医疗诊断等领域发挥更重要的作用。
此外,新型激光器的崛起也将进一步推动保偏光纤的需求增长。
3. 技术创新和市场竞争保偏光纤市场是一个技术密集型行业,技术创新是市场竞争的关键。
保偏光纤工作原理保偏光纤是一种特殊的光纤,它能够保持光信号中的偏振状态,广泛应用于光通信、激光器、光谱仪等领域。
保偏光纤的工作原理主要涉及到光的偏振特性和光纤的结构。
本文将从这两个方面来介绍保偏光纤的工作原理。
光的偏振是指光波在传播过程中振动方向保持不变的特性。
一般来说,自然光是无偏振的,而经过适当处理的光就可以成为偏振光。
常见的偏振光有线偏振光和圆偏振光两种。
保偏光纤的工作原理就是利用特殊的结构来保持光信号的偏振状态。
保偏光纤的结构通常包括芯、包层和包裹层。
芯是光信号传输的主要部分,包层用于保护芯并提供光的传播路径,而包裹层则是为了保持光的偏振状态。
在保偏光纤中,一般会采用特殊材料或结构来实现这一点。
例如,可以利用折射率差异来实现光的偏振保持,也可以在光纤中引入特殊的结构来实现这一功能。
在保偏光纤中,光信号的偏振状态可以通过多种方式来实现。
其中,最常见的方式是利用光纤的结构来实现偏振保持。
通过合理设计光纤的结构,可以使光在传播过程中始终保持特定的偏振状态。
此外,还可以通过在光纤中引入特殊的掺杂物来实现偏振保持,这种方式可以在光纤中形成光学各向异性,从而实现光的偏振保持。
保偏光纤的工作原理还涉及到光的传播特性。
在光纤中,光信号是通过全反射的方式来传播的,而光的偏振状态会影响其在光纤中的传播特性。
因此,保偏光纤的设计需要考虑光的偏振状态对光传播的影响,以实现光信号的有效传输。
总之,保偏光纤的工作原理涉及到光的偏振特性和光纤的结构。
通过合理设计光纤的结构和引入特殊的材料或掺杂物,可以实现光信号的偏振保持。
这种特殊的光纤在光通信、激光器、光谱仪等领域有着重要的应用,对于提高光信号传输的质量和效率具有重要意义。
保偏光纤和光纤环是光纤通信系统中的重要组成部分,其质量直接影响系统的性能和可靠性。
因此,保偏光纤和光纤环的质量检测技术非常重要。
保偏光纤的质量检测技术主要包括光学测试法和电学测试法。
光学测试法主要是通过测量光纤的折射率、偏振态、轴向长度等参数来确定其质量。
电学测试法主要是通过测量光纤的电阻、电容等电学参数来评估其质量。
光纤环的质量检测技术主要包括外观检查、光学测试和电学测试。
外观检查主要是通过检查光纤环的外观来判断其是否存在损伤、断裂等问题。
光学测试主要是通过测量光纤环的折射率、偏振态等参数来确定其质量。
电学测试主要是通过测量光纤环的电阻、电容等电学参数来评估其质量。
总之,保偏光纤和光纤环的质量检测技术是保证光纤通信系统正常运行的关键,需要采用专业的测试方法和设备进行。
保偏光纤纤芯椭-回复什么是保偏光纤?保偏光纤是一种特殊的光纤,其纤芯具有椭圆形的横截面。
相比于普通圆形横截面的光纤,保偏光纤具有更高的光纤保偏能力。
它能够有效地保持光的偏振状态,从而在光通信、光传感和光学测量等领域发挥重要作用。
下面我们将一步一步回答有关保偏光纤纤芯椭的问题,以帮助大家更好地理解。
保偏光纤纤芯椭的原理是什么?保偏光纤纤芯椭的原理是通过纤芯椭圆横截面的几何特点实现的。
纤芯椭圆形横截面可以阻碍光沿纤芯横向传播的自由旋转,从而使得光在纤芯内沿着偏振方向保持一致。
这种特殊横截面的光纤可以提供更高的保偏能力,最大限度地减少光传输过程中的偏振状态的变化,从而提高信号的传输质量和可靠性。
保偏光纤的制造过程是怎样的?保偏光纤的制造过程相对复杂且需要高精度的工艺。
首先,将特殊的玻璃材料熔化成玻璃棒,然后通过拉拔过程将玻璃棒拉成光纤的细丝。
在拉拔的过程中,需要保证纤芯的椭圆横截面得以保持。
为了实现这一点,可以在拉拔过程中使用特殊的模具来控制纤芯的形状,并进行准确的温度和拉伸调节。
在纤芯形成之后,还需要对纤芯表面进行涂覆保护。
这可以通过将一层聚合物材料(如聚酰胺)涂覆在纤芯表面来实现。
此外,还可以在纤芯外部包覆一层类似于普通光纤的包层,以提供额外的保护和强度。
保偏光纤的应用领域有哪些?保偏光纤作为一种特殊的光纤,在多个领域都具有重要的应用价值。
以下是保偏光纤的几个主要应用领域:1. 光通信:保偏光纤可以有效地传输偏振态光信号,提高光通信系统的传输质量和可靠性。
它在光纤传输链路中起到关键的作用,尤其在需要保持光信号偏振状态的应用场景中。
2. 光传感:保偏光纤可以用于各种光学传感器中,如光纤陀螺仪和光纤传感网络等。
它们可以通过测量光的偏振状态来获得环境中的物理参数,如温度、压力和应力等。
3. 光学测量:保偏光纤可以用于光学测量设备中,如干涉仪和偏振计等。
它们可以提供高精度的光学路径,并保持光信号的稳定偏振状态,以实现精确的测量和分析。
薛建军:光纤传感器用保偏光纤偏光纤,筛选强度至少应达到50kpsi,相当于0.5%的应变伸长量。
如果保偏光棒是在MCVD车床上经过高温熔融塌缩制成的,则其内部各层之间会非常致密,不会存在明显的结构缺陷。
它不会象要将石英棒进行打磨、打孔等冷加工的制造工艺那样,在对光棒的各部分拼凑的过程中,引入气泡、杂质等内部缺陷。
所以,根据光纤断裂理论,对于采用在MCVD车床上一次性完成制棒这样的工艺,影响光纤强度的主要原因.除了涂层的因素外,另一方面就是光纤表面的缺陷。
这种表面的缺陷,随着时间或环境等因素的变化,有些会逐渐扩大,最终在使用过程中导致光纤的断裂。
保偏光纤是一种内含高应力的光纤。
如果应力作用区离开光纤外表面的距离越近,就越容易促进表面缺陷的扩散,使光纤有更高的断裂几率。
所以现在国际上制作保偏光纤有一种趋势——在满足保偏和双折射性能要求的前提下,尽可能降低应力作用区在保偏光纤截面中所占的比例。
有事实表明,连一向制造领结型保偏光纤的英国的Hbercore公司,最近也开始采用类似矩形的小面积应力作用区结构。
其截面结构的照片见图I。
8)几何尺寸好如果保偏光纤的几何尺寸均匀、公差小,则可大大提高环圈的绕制质量;如果光纤的几何尺寸不均匀、公差大,则绕出的环圈会显得不平伏,并影响到后面层次的绕环张图lHba。
covc的某种保偏光纤力,最终影响到环圈的互易性。
的截面缘陶照片随着检测技术的发展,现在对保偏光纤偏振串音等指标的检测,已越来越多地采用通过裸光纤活动接头,将保偏光纤接入光路的办法。
如果保偏光纤的外径过大,则不能穿过光纤活动接头的陶瓷孔;如果保偏光纤的外径过小,或芯包同心度过大,则又容易引起连接损耗过大,造成不必要的误差。
保偏光纤的几何尺寸,除了与预制棒的质量有关外,很大程度上受拉丝工艺的影响。
如果能够达到对通信光纤几何尺寸的规范要求,则这样的保偏光纤就比较理想了。
9)耐弯曲性能好、模场小由于光纤陀螺要求将保偏光纤绕在曲率半径很小(一般为20ram左右)的环圈骨架上.丽另一种军用光纤传感器——光纤水听器要求保偏光纤能承受的曲率半径更小(约为10mm左右),所以要求保偏光纤具有很好的耐弯曲性能,这种性能不仅娶体现在光纤的附加衰减要小(一般不能超过O.5曲),而且偏振串音的变化也要小(考虑到獭攘串音的测试误差,一般不能超过2dB)。
光纤的弯曲性能与其模场直径有很大关系。
一般来说,模鳙直径小,有利于改善光纤的耐弯曲性能。
所以,光纤陀螺和光纤水听器等光纤传感器所用的保俯光纤,其模场直径与通信用光纤的模场壹径有明显的区别——比较小。
为了保证截止渡长虽谯于工作波长但又不至于过小,要求保偏光纤的芯、包层之间的有效折射率差较嵩:‘要迭蓟0,009左右,由理论公式计算出的数值孔径约为0.16左右翻。
综合国际上—些保偏光纤的著名制造商对传感器用保偏光纤模场直径的要求,将1310nm处的模场直径定在(6±1)Ilm的范围内,是比较合适的。
10)环境适应性强光纤陀螺要工作在温度变化的环境中,甚至有振动的运动环境中。
在这样的工作环境下,要求其中的各种器件,包括保偏光纤要具有适应性。
对于保偏光纤来说,在环境条件变一213—薛建军:光纤传感器用保偏光纤经十多位院士和教授等专家组成的专家组对这种保偏光纤进行鉴定后,得出的结论有:“该项目开发出了一种新型的应力双折射保偏光纤——‘一’字型保偏光纤。
其结构与常见的熊猫型、领结型和椭圆茄克型等应力双折射的保偏光纤相比,应力作用区结构新颖,国际、国内的查新结论也显示‘本项目所涉及的保偏光纤结构、应力区形状在所检文献中未见相同报道。
’根据有关的检测数据和多家用户的使用意见,该种保偏光纤在保偏性能、几何尺寸、涂覆质量、机械强度、耐弯曲性能和环境温度等方面具有良好的性能,符合光纤陀螺、光纤传感器和Y波导多功能集成光学器件等的使用要求。
这种光纤的综合性能指标在国内优于同类产品,处于国内领先地位,达到了国际产品的先进水平。
江苏法尔胜光子有限公司的保偏光纤,具有生产工艺稳定,生产效率高,单棒可拉丝长度长,产品一致性和稳定性好的特点,该公司已具备实现保偏光纤产业化的能力。
”5致谢江苏法尔胜光子有限公司承担的“保偏光纤”项目,受国家高科技技术研究发展专项经费资助,现正在成功开发出直径为12金m的传感器用新型保偏光纤的基础上,进一步开发和生产直径为8mm的传感器用保偏光纤以及通信用的保偏光纤。
特借此文对该资助表示感谢!参考文献1W'mnHardinR.Fiberopdcs∞s06seektoprovetheirutility.OEReport,178。
Octl9982HerveC.k鲰№著.光纤陀螺仪.张桂才,王巍译.北京:国防工业出版社.20023薛建髦苏武。
粱乐天.保偏光纤偏振申音测试问题的探讨.全国首届光通信暨光电缆及系统测试技术研讨会,苏州,20034于尊涌'唐榱芳.保偏光纤双折射的测量.光纤与电缝及其应用技术,1992,26(1):28.33.5薛建军,查健江,卞进良.MCVIN-OVD法翻预利槔的傥势.全国首届避信光鲆光缆用材料技术研讨会,无锡。
20026XueJianjun,LiangLedan,BianJinling.1-st口lePolm'iz蚰onMsinminingFiber∞dItsAdvantages.Tobesubmitted薛建军,男,1966年5月生,江苏江阴人,硕士,高级工程师。
在江苏法尔胜光子有限公司,主要从事M∞黔,工艺、预制棒工艺、新产品开发、保偏光纤项目等工作。
近年来,在国际、国内学术会议和期刊上发表科技论文多篇,目前已有三项专利。
—-215—.光纤传感器用保偏光纤作者:薛建军作者单位:江苏法尔胜光子有限公司(江阴)1.期刊论文张振奇.童茂松.曹庆芳.昌庆珍.Zhang Zhenqi.Tong Maosong.Cao Qingfang.Chang Qingzhen光纤传感器及其在石油钻探中的应用-石油仪器2007,21(4)随着光纤技术的不断发展,传输损耗不断降低,传输距离不断加大,价格下降,加上在技术性能上又有独到的优点,光纤传感器将在石油工业中越来越多地得到应用.文章介绍了光纤传感器及其在石油钻探中的应用,重点介绍了光纤传感器在四维地震、光纤陀螺和随钻光纤测量技术中的应用,并指出了下一步的发展方向.2.学位论文苏觉激光型光纤传感器在电流测量和光纤激光陀螺中的应用2009光纤激光器是指以光纤或掺杂光纤作为工作媒质的一类激光器,因为它具有低阈值、高效率、窄线宽、可调谐、稳定性可靠、紧凑小巧、重量轻和高性能价格比等众多优点,可以广泛的应用于传感、通信、医疗、军事等领域。
特别是可以作为激光型光纤传感器(Polarimetric Fiber Laser Sensor),通过直接测量光纤激光器正交模式的拍频变化来监控外界扰动。
由于它具有高灵敏度、易于测量等特点,近年来受到了广泛关注。
目前,对激光型光纤传感器的研究主要集中在测量压力、电流、液压、温度等方面。
本论文的工作主要围绕着两种用作激光型传感器的光纤激光器及其在非互易测量(包括电流传感和陀螺)中的应用来展开。
在激光型光纤传感器的设计、实验现象的理论解释等方面做了如下的研究工作:·光纤激光器的基本原理与设计方案概述了激光和光纤激光器的基本原理,包括光与物质的相互作用,激光振荡的条件及频谱分布等激光产生的基本原理;掺铒光纤的增益性质,空间烧孔效应和外界扰动对激光输出稳定性的影响,光纤激光器的实际极限带宽等光纤激光器的相关知识:分别讨论了双向单纵模环形腔激光器和多波长激光器的设计方案;系统地分析了掺杂光纤饱和吸收体中形成的动态光栅的反射谱特性。
·激光型电流传感器的实验研究利用空间烧孔和饱和吸收体设计了一种三波长光纤F-P腔激光器,给出了设计原则以及激光器的本征偏振态;采用琼斯矩阵方法分析了三波长光纤激光器用作电流传感时的理论模型。
着重分析了传感区光纤双折射对电流传感的影响,同时对温度特性进行了讨论:实验验证了激光器的设计方案,得到了稳定的三波长光纤激光器;通过外加感应区,得到了线性系数为3.05KHz/A的激光型电流传感器。
·线偏振光光纤激光陀螺的研究提出并设计了一个光纤非互易器件-方向相关偏振器,理论上分析了器件的工作原理并给出了测试方法。
样品测试的结果为插入损耗为0.61dB,消光比大于23.35dB;首次采用方向相关偏振器和由窄带薄膜滤波器与M-Z干涉型梳状滤波器组合而成的混合滤波器实现了一种新型稳定的双向单纵模掺铒光纤环形腔激光器。
对存在双折射时,温度变化对零漂的影响做了分析,得出在折射率差为0.01,温度变化0.01℃时,零漂约为10KHz的数量级:实验验证了线偏振态光纤环形腔激光器的设计方案,得到了激光阈值为16mW的双向单纵模光纤环形腔激光器。
当泵浦功率为20mW-70mW时,在CW和CCW方向上始终保持为单纵模工作。
用于光纤环形腔激光陀螺系统中时,其拍频输出有大于30dB的信噪比。
调节腔内的偏振控制器,当零频偏置分别为1.68MHz和409KHz时,均得到了较好的拍频漂移量与角速度的线性曲线,其斜率分别为1.38KHz/(deg/sec)和1.23KHz/(deg/sec),零漂约为7kHz,与理论相符。
对实验中出现的零频偏置较小时陀螺的比例因子降低的现象进行了分析,并给出解决思路。
得到了第一台连续波的光纤激光陀螺。
·圆偏振光光纤激光陀螺的研究提出一种圆偏振态工作的光纤激光陀螺。
从理论上分析了互易器件-圆偏振起偏器的原理,以及圆保偏光纤-扭转光纤的保偏特性,并改进了扭转光纤的制作方法;首次推导了光纤激光陀螺闭锁现象的解析表达式,并做了数值模拟,得到在FSR=34MHz,D=38cm,λ=1.55μm情况下,闭锁阈值约为Ω≈7.3°/s;首次实现和证实了圆偏振态激光器的设计方案,得到激光阈值为35mW的双向单纵模光纤环形腔激光器。
实验中的工作泵浦功率用在50mW,处于连续波工作状态,运行基本稳定,工作波长为1549.956nm,两路输出功率相当,均可大于0.1mw。
用于光纤环形腔激光陀螺系统中时,其拍频输出有大于30dB的信噪比;斜率(即比例因子)为2.67KHz/(deg/sec);零漂为±1.5KHz;灵敏度为1°/s;闭锁阈值约为10°/s,与理论相符。
最后对实验中存在的一些问题进行了分析,并给出解决思路。
证明了圆偏振光光纤激光陀螺工作机理的正确性。
3.期刊论文杨跃轮.YANG Yuelun光纤传感器在军事上的应用-信息化研究2010,36(5)文中对光纤传感器在军事中的应用进行了详细阐述,总结比较了光纤陀螺的优点及国外部分产品典型技术指标.详细介绍了军用水听器、光纤智能蒙皮的基本类型及其主要应用,并比较了目前几种主流的光纤分布式传感器.4.学位论文林云圣光纤传感器原理与应用综述及光纤布 喇格光栅特性的实验研究1999该论文首先回顾了光纤传感器的发展、简述了其基本工作原理.而后较为详细探讨了光纤传感器的强度、频率、颜色、偏振和相位等调制类型,分析了其各自的特点,比较了它们的优缺点.对于相位调制,该论文特别讨论了几种常规干涉仪的工作原理及基估光纤技术中的应用,如:法布里-帕罗干涉仪、马赫-泽德尔干涉仪,塞格奈克干涉仪等,另外还对光纤布喇格光栅(FBG)的制备、原理及其特性进行了研究,通过实验分析了FBG的热敏、力敏特性,得到了与理论吻合的结果.最后用例子介绍了光纤传传感器在中国工业、军事和医学等领域的应用.该论文较系统地概括总结了光纤传感器的原理,并对近几年兴起的FBG作了初步的实验研究,为以后继续深入研究提供了有价值的数据和结论.5.期刊论文曾雪飞.陈海燕.刘永智一种新型谐振干涉式光纤陀螺的原理分析-电子科技大学学报2003,32(3)提出了一种新型的谐振干涉式光纤陀螺,推导了光强透过率表达式与揩振式,对再入式光纤陀螺的旋转探测灵敏度进行了比较,并进行了系统方案设计,理论分析表明,3 m长的保偏光纤有源谐振干涉式陀螺可以获取优于22(/h的理论分辩率.6.期刊论文潘军.PAN Jun闭环光纤陀螺的死区现象及克服死区实验-航空学报2001,22(2)克服死区是闭环光纤陀螺设计中需要考虑的重要问题。