分布反饋光纖激光技術(shù)水聽器進(jìn)展

為驗證分布反饋光纖激光器水聽器具有抗干擾強(qiáng)、動態(tài)范圍大、靈敏度高等獨特優(yōu)點,進(jìn)行了該水聽器的系統(tǒng)設(shè)計,并給出分布反饋光纖激光器的輸出特性曲線.采用非平衡m-z光纖干涉儀進(jìn)行分布反饋光纖激光器水聽器的解調(diào),結(jié)合工作點掃描和控制的測量方法,利用壓電陶瓷相位調(diào)制器來進(jìn)行相位補(bǔ)償,使系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最靈敏處.采用制作的光纖干涉儀,搭建室內(nèi)水聽器模擬對比實驗,通過揚(yáng)聲器產(chǎn)生1.34khz和7.24khz的高頻周期激勵信號,以及對水聽器進(jìn)行敲擊激勵,分析水聽器的響應(yīng).進(jìn)行了激光器水聽器和壓電水聽器低頻頻響特性對比測試,實驗得出光纖激光器水聽器的光電探測輸出信號的信噪比高,可以準(zhǔn)確、可靠地反映原始聲信號.

在傳統(tǒng)壓電水聽器相位一致性測試的基礎(chǔ)上提出了分布反饋(dfb)光纖激光水聽器相位一致性的測試方法,并搭建了測試系統(tǒng)。采用偏振無關(guān)的非平衡邁克爾遜干涉儀和歸一化的相位載波(pgc)解調(diào)方案,解調(diào)出光纖激光水聽器感受的水聲信號,并與參考壓電水聽器作對比,使用高精度相位檢測器將兩信號轉(zhuǎn)化為相位差信號;重復(fù)測量第二支光纖激光水聽器;將兩個相位差值作比較即可得到光纖激光水聽器的相位一致性。實驗證明了測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時對光纖激光水聽器的相位一致性進(jìn)行了測試和分析,證明了光纖激光水聽器具有很高的相位一致性。

針對光纖激光傳感器信號解調(diào)過程中干涉儀輸出干涉條紋可見度受輸入光偏振態(tài)變化和兩臂單模光纖雙折射效應(yīng)的影響,介紹了一種簡單的光纖干涉儀消除偏振衰落技術(shù),通過在michelson光纖干涉儀上加2個法拉第旋轉(zhuǎn)鏡來提高輸出條紋可見度。使用瓊斯矩陣法對干涉儀系統(tǒng)進(jìn)行理論計算,證明法拉第旋轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度在理想的45°附近時能達(dá)到很好的消偏振衰落效果,并通過實驗進(jìn)行了有效的驗證。

報道了一臺適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術(shù),種子光源為半導(dǎo)體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實現(xiàn)了重復(fù)頻率和脈沖寬度分別獨立可調(diào)的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分?jǐn)?shù)的最大值低于10%。

上海磐川光電科技有限公司 光纖激光器（帶尾纖激光器） 產(chǎn)品說明書 光纖激光器（尾纖激光器）型號：pl-6598fibr 專業(yè)術(shù)語：光纖激光器 俗稱：帶尾纖激光器,尾纖激光模組,通訊光纖激光頭 產(chǎn)品特點：*半導(dǎo)體激光管芯； *智能調(diào)制電路； *高效透過率光學(xué)系統(tǒng)； *低功耗，高效能光功率輸出； *光斑模式tem； 應(yīng)用領(lǐng)域：光纖通訊，特殊環(huán)境下工業(yè)標(biāo)線定位，防偽檢測，機(jī)械、石材切割金屬鋸 床、smt/電路板的對刀、標(biāo)線、定位、對齊等 技術(shù)參數(shù)：型號：pl-6598fibr 波長635nm-1550nm激勵方式電激勵 輸出功率5-200mw光斑模式圓點狀 運(yùn)行方式連續(xù)工作激光器供電電壓dc3-5v 工作電流20-300ma光學(xué)透鏡光學(xué)鍍膜玻璃透鏡 光束發(fā)散度0.1~1mrad光斑模式tem 直線度≥1/5000線寬≤1.0mm/

采用四級主振蕩功率放大(mopa)結(jié)構(gòu),研制了高功率全光纖摻鐿皮秒光纖激光器。種子源采用基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)(npr)效應(yīng)的被動鎖模光纖激光器,中心波長為1062.8nm,重復(fù)頻率為17.51mhz,譜線寬度為5nm,平均功率為7.14mw。為了抑制功率放大過程中的非線性效應(yīng),通過全光纖重復(fù)頻率擴(kuò)展器將種子脈沖激光的重復(fù)頻率提高到281.7mhz。主功率放大級以長度為4.8m的大模場面積摻鐿雙包層光纖作為增益介質(zhì)。在抽運(yùn)功率為60w時,獲得的最大平均輸出功率為31.2w,光光轉(zhuǎn)換效率為52%。輸出激光脈沖的中心波長為1063.7nm,脈沖寬度為10.2ps,重復(fù)頻率為281.7mhz,譜線寬度為7nm,并對激光脈沖的時域和頻域特性進(jìn)行了分析。

光纖激光器的夏季保養(yǎng) 激光器是將電能轉(zhuǎn)換為光能的裝置，內(nèi)部構(gòu)成涉及光、機(jī)、電、 算等多個學(xué)科和領(lǐng)域。光纖激光器相對其它類型激光器，對環(huán)境要求 較低，但也必須保證使用環(huán)境符合要求，自身的防護(hù)措施能切實起到 防護(hù)作用。 夏季溫度高、空氣濕度大，是激光器故障高發(fā)的季節(jié)。統(tǒng)計顯示， 高功率激光器故障，多與用戶的操作順序、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境相關(guān)，為防 止故障發(fā)生，減少故障時間及其帶來的損失，請注意如下三個方面。 一、保證機(jī)箱密封。 光纖激光器的機(jī)箱采用了封閉式設(shè)計，安裝有機(jī)箱空調(diào)或除濕器， 以保證機(jī)箱內(nèi)的各個元件處于相對穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機(jī)箱沒有處于密閉狀態(tài)，則機(jī)箱外的高溫高濕的空氣就能進(jìn) 入機(jī)箱內(nèi)部，在遇到內(nèi)部通水冷卻的元件時，則在其表面遇冷凝結(jié)， 造成可能的損害。 二、進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱。 激光器機(jī)箱不可能做到完全密閉，使用結(jié)束后斷電，機(jī)箱空調(diào)停 止運(yùn)轉(zhuǎn)，外部的濕熱空氣可以逐漸滲

icton2012we.b6.1 978-1-4673-2229-4/12/$31.00?2012ieee1 designofrareearthdopedmulticorefiberlasers andamplifiers michelesurico,annalisaditommaso,pietrobia,lucianomescia,marcodesario, francescoprudenzano dee-dipartimentodielettrotecnicaedelettronica,politecnicodibari,viaorabona,4,70125bari,italy e-mail:prudenzano@poliba.it abstract ahome-madecomputer

闡述了多芯光纖的優(yōu)點和結(jié)構(gòu),介紹了多芯光纖激光器達(dá)到大的輸出功率的機(jī)理和同相位模式的選模和耦合原理,最后介紹了近年多芯光纖激光器的研究進(jìn)展。

摻y(tǒng)b光纖激光器輸出功率的繼續(xù)增長會受到非線性效應(yīng)、光學(xué)損傷和熱損傷等因素的限制。文中報道了實現(xiàn)千瓦級功率輸出的包層泵浦摻y(tǒng)b光纖激光器。該激光器成功解決了以上限制因素,采用雙端泵浦技術(shù)和大模面積雙包層摻y(tǒng)b光纖,在1.08μm附近獲得了高功率連續(xù)激光輸出,輸出功率達(dá)1.2kw,光-光斜效率78.6%,達(dá)到目前國內(nèi)最高水平。

根據(jù)光纖激光器的特殊結(jié)構(gòu),提出了光纖激光器泵浦源的不同種類,并給出了選擇泵浦源的標(biāo)準(zhǔn),以及其對應(yīng)的效率。

光纖激光器的原理 光纖激光器原理 ? ?　　光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術(shù) 領(lǐng)域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)制形成 激光器，因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)。目前開發(fā)研制的光 纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)。由于光纖激光器中光纖 纖芯很細(xì)，在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物 質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。因此，當(dāng)適當(dāng)加進(jìn)正反饋回路（構(gòu)成諧振腔） 便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質(zhì)具有很寬的熒光譜，因此，光纖激光 器一般都可做成可調(diào)諧的，非常適合于wdm系統(tǒng)應(yīng)用。 ? ? ?　　和半導(dǎo)體激光器相比，光纖激光器的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：光纖激光器 是波導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，可容強(qiáng)泵浦，具有高增益、轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、輸出光束 質(zhì)量好、線寬窄、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特性，易于實現(xiàn)和光纖的耦合。 ? ?　

對摻雜光纖作增益介質(zhì)的光纖激光器的研究始于20世紀(jì)60年代。而在20世紀(jì)80年代中期英國南安普頓大學(xué)摻餌(er3+)光纖的突破,使光纖激光器更具實用性,顯示出十分誘人的應(yīng)用前景。光纖激光器是當(dāng)今光電子技術(shù)研究領(lǐng)域中最前沿的研究課題之一。

光纖激光器通用算法研究及軟件實現(xiàn)

以兩臺808nm半導(dǎo)體激光器ld1和ld2為泵浦源,對光纖激光器雙端泵浦進(jìn)行了研究,獲得了6.5w的激光輸出。實驗分別測出了ld1和ld2半導(dǎo)體激光器單端泵浦和雙端泵浦時的輸出功率,對雙端泵浦輸出功率與單端泵浦功率之和進(jìn)行了比較,利用雙端泵浦提高了泵浦效率和輸出激光功率。同時測量了輸出激光的偏振度,通過計算得到雙端泵浦輸出激光的偏振度為0.5。

光纖激光作為第三代激光技術(shù)的代表,具有其他激光器無可比擬的技術(shù)優(yōu)越性和廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間,將會逐步取代全球大部分高功率co2激光器和絕大部分yag激光器。利用光纖激光器的優(yōu)點,集成開發(fā)了第五代全新的光纖激光機(jī)器人毛化系統(tǒng),系統(tǒng)以光纖激光器為載體,協(xié)同機(jī)器人及其他設(shè)備來完成軋輥毛化作業(yè)。光纖激光毛化柔性工作站與傳統(tǒng)的co2激光毛化設(shè)備相比取得了多項重大突破,如系統(tǒng)采用普通機(jī)床代替昂貴的磨床實現(xiàn)毛化功能,不僅節(jié)約大量的設(shè)備投資費(fèi)用,并大幅度提高生產(chǎn)效率;系統(tǒng)對軋輥旋轉(zhuǎn)時的軸向跳動容忍度大,毛化速度大幅度提高;光纖激光毛化技術(shù)可實現(xiàn)毛化點形貌的任意設(shè)計以及毛化點的有序、無序排列;毛化成本大幅度降低,沒有三廢,是一種綠色制造技術(shù)。

本文對光纖激光器的現(xiàn)狀、發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了綜述。光纖激光器從摻雜稀土元素發(fā)展到摻雜過渡族金屬元素;摻雜方法從單純化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition,cvd)發(fā)展到氣相、液相、溶膠-凝膠(sol-gel)和改進(jìn)的化學(xué)沉積(mcvd)等;光纖結(jié)構(gòu)從單包層、雙包層到今天的多芯雙包層光子晶體光纖;激光功率已經(jīng)到幾十千瓦,光子晶體光纖激光器的功率也已超過1.5kw。目前,它們廣泛應(yīng)用于造船、航天、機(jī)械、電器、汽車、化工等多個領(lǐng)域。新光纖技術(shù)的成功,必將推動多種產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

理論分析了纖芯錯位對激光輸出功率及光束質(zhì)量的影響,研究表明,纖芯錯位后纖芯中的各個模式均有一定的功率衰耗,且基?？倳蚋唠A模耦合,導(dǎo)致光束質(zhì)量下降。采用20/400μm的雙包層摻鐿光纖,搭建了高功率全光纖激光振蕩系統(tǒng),實驗研究了諧振腔外纖芯錯位、諧振腔內(nèi)纖芯錯位以及諧振腔內(nèi)和諧振腔外纖芯同時錯位幾種不同的情況對輸出激光性能的影響,結(jié)果表明,諧振腔內(nèi)纖芯錯位和諧振腔外纖芯錯位都會造成激光器性能的下降,但諧振腔內(nèi)纖芯錯位將導(dǎo)致激光器功率明顯下降,而諧振腔內(nèi)和諧振腔外同時錯位會導(dǎo)致激光器光束質(zhì)量急劇下降。

研究了一種新型、全光纖、寬帶可調(diào)諧環(huán)形腔摻鉺光纖激光器。該激光器利用由單模-多模-單模光纖組成的濾波器實現(xiàn)波長可調(diào)諧及激光器的全光纖結(jié)構(gòu)。該濾波器將多模光纖纏繞在偏振控制器上,兩端分別與一段單模光纖相連,通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),實現(xiàn)了中心波長1542～1560nm的不同激光輸出。單波長連續(xù)可調(diào)諧激光器的波長可調(diào)范圍為18nm,邊模抑制比大于40db,3db線寬為0.096nm;進(jìn)一步調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)和抽運(yùn)功率,實驗同時得到了連續(xù)可調(diào)諧的雙波長、三波長等多波長激光輸出。對于可調(diào)諧的多波長激光器,通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),可實現(xiàn)波長間隔及輸出中心波長兩者可調(diào)。

提出并研究了一種線性腔結(jié)構(gòu)的基于sesam(半導(dǎo)體可飽和吸收鏡)的被動調(diào)q光纖光柵摻鉺光纖激光器,該激光器無需采用偏振控制器控制激光偏振態(tài),簡化了調(diào)q激光器的結(jié)構(gòu)。該激光器的中心波長為1549.975nm,閾值功率為143mw,斜效率為1.2%。當(dāng)泵浦功率從149mw增加到180mw時,脈沖重復(fù)頻率從5.431khz增加到9.778khz。當(dāng)泵浦功率為155mw時,激光脈沖的能量為5.6nj,重復(fù)頻率為6.538khz,脈沖寬度為40μs。

因為器件性價比高、可復(fù)用、遠(yuǎn)距離探測,抗電磁輻射等優(yōu)勢,基于內(nèi)腔光纖激光器的氣體光譜檢測方法受到了廣泛的關(guān)注。通過精心設(shè)計氣室和反射鏡,建立了內(nèi)腔光纖激光器氣體檢測系統(tǒng)。在鋸齒波電壓驅(qū)動下,f-p可調(diào)諧濾波器連續(xù)調(diào)諧,實現(xiàn)了波長掃描,可獲得多條氣體吸收譜線,一次掃描相當(dāng)于多次測量,極大的提高了測量靈敏度。實驗結(jié)果表明,檢測誤差可控制在100ppm內(nèi),相對誤差小于實際氣體濃度的3%。

Liekki公司推出摻鐿光纖激光器光路模塊