基于光纖干涉技術(shù)的光纖激光器及傳感器的研究.pdf

1、光纖干涉儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與光纖系統(tǒng)的兼容性好，抗腐蝕，抗電磁干擾和反應(yīng)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。因此光纖干涉技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代光學(xué)通信、光電檢測(cè)與傳感、結(jié)構(gòu)體嵌入式監(jiān)測(cè)、航空航天等領(lǐng)域。
　　在多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器中，光纖干涉儀通常作為系統(tǒng)的梳狀濾波單元，然而現(xiàn)有的技術(shù)不能夠在同一個(gè)激光諧振腔中實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔、峰值位置、波長(zhǎng)數(shù)目以及光譜范圍的調(diào)控。因此我們提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于Mach-Sender（MZ）干涉技術(shù)以及強(qiáng)度相關(guān)損耗調(diào)制的多功

2、能可調(diào)諧的摻鉺光纖激光器。通過調(diào)節(jié)相關(guān)損耗效應(yīng)，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)數(shù)目和光譜范圍的調(diào)控；通過改變MZ干涉儀的工作狀態(tài)，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)間隔和峰值位置的轉(zhuǎn)換；通過改變泵浦功率，本方案還實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)數(shù)目的精確控制。更重要的是，本激光系統(tǒng)對(duì)每個(gè)參量的調(diào)諧都是單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的，不會(huì)帶來其它參量的變化。
　　此外，光纖干涉儀還可以作為傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)一些參量的檢測(cè)，如溫度、壓力、超聲、張力、折射率、濕度和氣體濃度。靈敏度是表征傳感器性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，

3、所以提高傳感器的靈敏度具有重要的實(shí)際意義?；诖耍覀兲岢隽巳N基于Fabry-Perot（FP）干涉儀的高靈敏度的光纖傳感器。
　　根據(jù)Vernier效應(yīng)的包絡(luò)函數(shù)的放大特性，我們提出并制備了一種基于Vernier效應(yīng)的高靈敏度的光纖FP氣體折射率傳感器。本方案有效地利用光纖最后端面的發(fā)射光對(duì)參考光的調(diào)制，實(shí)現(xiàn)了Vernier放大效應(yīng)。該傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)免除了消除光纖尾端反射光所帶來的弊端，使制作成本和復(fù)雜度降低。實(shí)驗(yàn)上所獲得的

4、折射率靈敏度高達(dá)30899nm/RIU，突破了現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸。
　　根據(jù)光子晶體光纖的非均勻斷裂特性，我們提出并制備了一種基于凹芯光子晶體光纖的超短腔高靈敏度的光纖FP應(yīng)變傳感器。
　　通過對(duì)凹芯光子晶體光纖制備工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，我們提出并制備了一種基于凹芯光子晶體光纖的FP微流體折射率傳感器。本方案的創(chuàng)新點(diǎn)在于所制備的傳感器的腔內(nèi)體積很小、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性及重復(fù)性較強(qiáng)。
　　本研究工作為現(xiàn)代化的光纖光源和