分布反饋光纖激光技術(shù)水聽(tīng)器進(jìn)展

為驗(yàn)證分布反饋光纖激光器水聽(tīng)器具有抗干擾強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行了該水聽(tīng)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì),并給出分布反饋光纖激光器的輸出特性曲線(xiàn).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(tīng)器的解調(diào),結(jié)合工作點(diǎn)掃描和控制的測(cè)量方法,利用壓電陶瓷相位調(diào)制器來(lái)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(tīng)器模擬對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過(guò)揚(yáng)聲器產(chǎn)生1.34khz和7.24khz的高頻周期激勵(lì)信號(hào),以及對(duì)水聽(tīng)器進(jìn)行敲擊激勵(lì),分析水聽(tīng)器的響應(yīng).進(jìn)行了激光器水聽(tīng)器和壓電水聽(tīng)器低頻頻響特性對(duì)比測(cè)試,實(shí)驗(yàn)得出光纖激光器水聽(tīng)器的光電探測(cè)輸出信號(hào)的信噪比高,可以準(zhǔn)確、可靠地反映原始聲信號(hào).

在傳統(tǒng)壓電水聽(tīng)器相位一致性測(cè)試的基礎(chǔ)上提出了分布反饋(dfb)光纖激光水聽(tīng)器相位一致性的測(cè)試方法,并搭建了測(cè)試系統(tǒng)。采用偏振無(wú)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(tīng)器感受的水聲信號(hào),并與參考?jí)弘娝?tīng)器作對(duì)比,使用高精度相位檢測(cè)器將兩信號(hào)轉(zhuǎn)化為相位差信號(hào);重復(fù)測(cè)量第二支光纖激光水聽(tīng)器;將兩個(gè)相位差值作比較即可得到光纖激光水聽(tīng)器的相位一致性。實(shí)驗(yàn)證明了測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時(shí)對(duì)光纖激光水聽(tīng)器的相位一致性進(jìn)行了測(cè)試和分析,證明了光纖激光水聽(tīng)器具有很高的相位一致性。

針對(duì)光纖激光傳感器信號(hào)解調(diào)過(guò)程中干涉儀輸出干涉條紋可見(jiàn)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(jiǎn)單的光纖干涉儀消除偏振衰落技術(shù),通過(guò)在michelson光纖干涉儀上加2個(gè)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡來(lái)提高輸出條紋可見(jiàn)度。使用瓊斯矩陣法對(duì)干涉儀系統(tǒng)進(jìn)行理論計(jì)算,證明法拉第旋轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度在理想的45°附近時(shí)能達(dá)到很好的消偏振衰落效果,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有效的驗(yàn)證。

報(bào)道了一臺(tái)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(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率和脈沖寬度分別獨(dú)立可調(diào)的激光輸出,中心波長(zhǎng)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(shuō)明書(shū) 光纖激光器（尾纖激光器）型號(hào)：pl-6598fibr 專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)：光纖激光器 俗稱(chēng)：帶尾纖激光器,尾纖激光模組,通訊光纖激光頭 產(chǎn)品特點(diǎn)：*半導(dǎo)體激光管芯； *智能調(diào)制電路； *高效透過(guò)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(xiàn)定位，防偽檢測(cè)，機(jī)械、石材切割金屬鋸 床、smt/電路板的對(duì)刀、標(biāo)線(xiàn)、定位、對(duì)齊等 技術(shù)參數(shù)：型號(hào)：pl-6598fibr 波長(zhǎng)635nm-1550nm激勵(lì)方式電激勵(lì) 輸出功率5-200mw光斑模式圓點(diǎn)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(xiàn)度≥1/5000線(xiàn)寬≤1.0mm/

采用四級(jí)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(xiàn)性偏振旋轉(zhuǎn)(npr)效應(yīng)的被動(dòng)鎖模光纖激光器,中心波長(zhǎng)為1062.8nm,重復(fù)頻率為17.51mhz,譜線(xiàn)寬度為5nm,平均功率為7.14mw。為了抑制功率放大過(guò)程中的非線(xiàn)性效應(yīng),通過(guò)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(jí)以長(zhǎng)度為4.8m的大模場(chǎng)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(shí),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(zhǎng)為1063.7nm,脈沖寬度為10.2ps,重復(fù)頻率為281.7mhz,譜線(xiàn)寬度為7nm,并對(duì)激光脈沖的時(shí)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(gè)學(xué)科和領(lǐng)域。光纖激光器相對(duì)其它類(lèi)型激光器，對(duì)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(shí)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(jì)顯示， 高功率激光器故障，多與用戶(hù)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(shí)間及其帶來(lái)的損失，請(qǐng)注意如下三個(gè)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(jì)，安裝有機(jī)箱空調(diào)或除濕器， 以保證機(jī)箱內(nèi)的各個(gè)元件處于相對(duì)穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機(jī)箱沒(méi)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(shí)，則在其表面遇冷凝結(jié)， 造成可能的損害。 二、進(jìn)行開(kāi)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(diǎn)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(zhǎng)會(huì)受到非線(xiàn)性效應(yīng)、光學(xué)損傷和熱損傷等因素的限制。文中報(bào)道了實(shí)現(xiàn)千瓦級(jí)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(guó)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(lèi),并給出了選擇泵浦源的標(biāo)準(zhǔn),以及其對(duì)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(lái)了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過(guò)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(kāi)發(fā)。目前開(kāi)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(jí)“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(xiàn)寬窄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特性，易于實(shí)現(xiàn)和光纖的耦合。 ? ?　

對(duì)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(guó)南安普頓大學(xué)摻餌(er3+)光纖的突破,使光纖激光器更具實(shí)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(shí)現(xiàn)

以?xún)膳_(tái)808nm半導(dǎo)體激光器ld1和ld2為泵浦源,對(duì)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(shí)驗(yàn)分別測(cè)出了ld1和ld2半導(dǎo)體激光器單端泵浦和雙端泵浦時(shí)的輸出功率,對(duì)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(shí)測(cè)量了輸出激光的偏振度,通過(guò)計(jì)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(wú)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(huì)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(diǎn),集成開(kāi)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(lái)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(xiàng)重大突破,如系統(tǒng)采用普通機(jī)床代替昂貴的磨床實(shí)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(duì)軋輥旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸向跳動(dòng)容忍度大,毛化速度大幅度提高;光纖激光毛化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)毛化點(diǎn)形貌的任意設(shè)計(jì)以及毛化點(diǎn)的有序、無(wú)序排列;毛化成本大幅度降低,沒(méi)有三廢,是一種綠色制造技術(shù)。

本文對(duì)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(guò)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(guò)1.5kw。目前,它們廣泛應(yīng)用于造船、航天、機(jī)械、電器、汽車(chē)、化工等多個(gè)領(lǐng)域。新光纖技術(shù)的成功,必將推動(dòng)多種產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

理論分析了纖芯錯(cuò)位對(duì)激光輸出功率及光束質(zhì)量的影響,研究表明,纖芯錯(cuò)位后纖芯中的各個(gè)模式均有一定的功率衰耗,且基?？倳?huì)向高階模耦合,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(shí)驗(yàn)研究了諧振腔外纖芯錯(cuò)位、諧振腔內(nèi)纖芯錯(cuò)位以及諧振腔內(nèi)和諧振腔外纖芯同時(shí)錯(cuò)位幾種不同的情況對(duì)輸出激光性能的影響,結(jié)果表明,諧振腔內(nèi)纖芯錯(cuò)位和諧振腔外纖芯錯(cuò)位都會(huì)造成激光器性能的下降,但諧振腔內(nèi)纖芯錯(cuò)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(shí)錯(cuò)位會(huì)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(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)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(guò)調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了中心波長(zhǎng)1542～1560nm的不同激光輸出。單波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)可調(diào)范圍為18nm,邊模抑制比大于40db,3db線(xiàn)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(shí)驗(yàn)同時(shí)得到了連續(xù)可調(diào)諧的雙波長(zhǎng)、三波長(zhǎng)等多波長(zhǎng)激光輸出。對(duì)于可調(diào)諧的多波長(zhǎng)激光器,通過(guò)調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔及輸出中心波長(zhǎng)兩者可調(diào)。

提出并研究了一種線(xiàn)性腔結(jié)構(gòu)的基于sesam(半導(dǎo)體可飽和吸收鏡)的被動(dòng)調(diào)q光纖光柵摻鉺光纖激光器,該激光器無(wú)需采用偏振控制器控制激光偏振態(tài),簡(jiǎn)化了調(diào)q激光器的結(jié)構(gòu)。該激光器的中心波長(zhǎng)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(shí),脈沖重復(fù)頻率從5.431khz增加到9.778khz。當(dāng)泵浦功率為155mw時(shí),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?yàn)槠骷詢(xún)r(jià)比高、可復(fù)用、遠(yuǎn)距離探測(cè),抗電磁輻射等優(yōu)勢(shì),基于內(nèi)腔光纖激光器的氣體光譜檢測(cè)方法受到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)精心設(shè)計(jì)氣室和反射鏡,建立了內(nèi)腔光纖激光器氣體檢測(cè)系統(tǒng)。在鋸齒波電壓驅(qū)動(dòng)下,f-p可調(diào)諧濾波器連續(xù)調(diào)諧,實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)掃描,可獲得多條氣體吸收譜線(xiàn),一次掃描相當(dāng)于多次測(cè)量,極大的提高了測(cè)量靈敏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,檢測(cè)誤差可控制在100ppm內(nèi),相對(duì)誤差小于實(shí)際氣體濃度的3%。

Liekki公司推出摻鐿光纖激光器光路模塊