侵权投诉
当前位置:

OFweek激光网

激光器

正文

分布反馈式光纤激光器的光热调谐方法分析

导读: 可调谐光纤激光器作为一种新型光源,因能有效解决分布式光纤传感中,动态距离和空间精度之间的矛盾而倍受关注。其中,光纤光栅作为谐振腔的可调谐光纤激光器因结构短小紧凑、与光纤之间具有天然的兼容性而成为当前研究的热点。

  可调谐光纤激光器作为一种新型光源,因能有效解决分布式光纤传感中,动态距离和空间精度之间的矛盾而倍受关注。其中,光纤光栅作为谐振腔的可调谐光纤激光器因结构短小紧凑、与光纤之间具有天然的兼容性而成为当前研究的热点。目前光纤激光器波长调谐的常用方法有机械调谐法、电磁调谐法、热调谐法、压电陶瓷调谐法等。但是,它们通常不能兼顾调谐幅度和调谐速率的要求,例如机械调谐最简单易行,与悬臂梁等机械结构结合,常可达到较大的调谐幅度,但受机械结构限制,很难实现高精度、快速的调谐;电磁调谐法响应速度快,但调制幅度过小,且易受电磁干扰;热调谐法可实现nm量级大范围调谐,但其响应速度慢,每调谐一个波长往往需要数min的稳定时间,因此仅能进行准静态调谐,无法动态调谐;压电陶瓷法已商用,虽然其调谐速度快,但其调谐范围达20pm,调谐电压却高达200V。本文针对上述常用调谐方法中存在的问题,提出一种基于光热效应的调谐方案。

  1 光热调谐原理及实验现象

  不同的泵浦功率下,激光器的输出波长随之改变,即随着泵浦功率的加大,激光器的输出波长向长波方向偏移;随着泵浦功率的减小,激光器的输出波长向短波方向偏移。这说明,光纤激光器中存在光热转换的现象,并且产生的热量可对激光器的波长进行不同程度的调谐,实质是对光纤光栅中心波长的调谐。在无应变条件下,光纤光栅中心反射波长(λB)的偏移量ΔλB与环境温度变化ΔT 的关系可表示为:

  ΔλB =λB(α+ξ)ΔT    (1)

  式中:α=(1/Λ)(dΛ/dT),是光纤材料的热膨胀系数,Λ 为光栅栅距,T 为环境温度;ξ=(dneff/dT)是光纤材料的热光系数,neff为光纤有效折射率。由式(1)可知,光纤光栅的中心波长偏移量ΔλB与环境温度变化量ΔT 呈线性。随着泵浦光的进入,光纤激光器有源区材料因吸收了部分辐射光而发热(即产生光热效应),使得栅区部分升温,引起光栅中心波长偏移,激光器的输出波长也相应的发生偏移。

光纤激光器外差系统图

1  2  3  4  下一页>  
声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

OFweek品牌展厅

365天全天候线上展厅

我要展示 >
  • 激光工程
  • 研发工程
  • 光学工程
  • 猎头职位
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号