高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高平均波长稳定性超荧光光纤光源

陈倚竹 张海涛 巩马理 王东生 闫平

引用本文:
Citation:

高平均波长稳定性超荧光光纤光源

    作者简介: 陈倚竹(1989- ),女,硕士研究生,现主要从事高稳定性超荧光光纤光源的研究。.
    通讯作者: 张海涛, zhanghaitao@mail.tsinghua.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(61077034)

  • 中图分类号: O439

A superfluorescent fiber source with high mean wavelength stability

    Corresponding author: ZHANG Haitao, zhanghaitao@mail.tsinghua.edu.cn ;
  • CLC number: O439

  • 摘要: 光纤陀螺要求其光源具有高功率、宽谱输出,同时在大温度范围内仍具有好的平均波长稳定性。为了满足-45℃~70℃大温度范围的应用需求,采用双程后向抽运、法拉第旋转反射、带通滤波等技术手段,对光纤材料和器件进行大温区全局优化,以改善超荧光光纤光源的平均波长稳定性。理论分析了不同中心波长和带宽的带通滤波器以及光纤长度等参量对平均波长稳定性的改善效果,以及和光谱带宽的关系。按照设计结果选择滤波、光纤长度等参量,通过对-45℃~70℃全温区范围进行系统全局优化设计,得到输出功率为32mW,功率稳定性为0.65%,光谱带宽为12.5nm,光源平均波长变化量为23.5×10-6。结果表明,平均波长稳定性在0.5×10-6/℃以下的高稳定性超荧光光纤光源中,32mW输出功率非常高;所得的0.2×10-6/℃是115℃大温差范围、30mW以上超荧光光纤光源中非常优异的平均波长稳定性指标,满足光纤陀螺对光纤光源的要求。
  • [1]

    BERGH R A, LEFEVRE H C, SHAW H J. An overview of fiber-optic gyroscopes[J]. Journal of Lightwave Technology, 1984, 2(2): 91-107.
    [2]

    WANG P, CLARKSON W A. High-power, single-mode, linearly polarized, ytterbium-doped fiber superfluorescent source[J]. Optics Letters, 2007, 32(17): 2605-2607.
    [3]

    XIAO Q R, YAN P, WANG Y P, et al. High-power all-fiber superfluorescent source with fused angle-polished side-pumping configuration[J]. Applied Optics, 2011, 50(8): 1164-1169.
    [4]

    PATRICK H J, KERSEY A D, BURNS W K, et al. Erbium-doped superfluorescent fibre source with long period fibre grating wavelength stabilization[J]. Electronics Letters, 1997, 33(24): 2061-2063.
    [5]

    OU P, CAO B, ZHANG C X, et al. Er-doped superfluorescent fibre source with enhanced mean-wavelength stability using chirped fibre grating[J]. Electronics Letters, 2008, 44(3): 187-189.
    [6]

    WANG A, OU P, FENG L S, et al. High-stability Er-doped superfluorescent fiber source incorporating photonic bandgap fiber[J]. Photonics Technology Letters, 2009, 21(24): 1843-1845.
    [7]

    WANG A. High stability Er-doped superfluorescent fiber source improved by incorporating bandpass fiber[J]. Photonics Technology Letters, 2011, 23(4): 227-229.
    [8]

    WU X, RUAN S C, LIU C X, et al. High-stability erbium-doped photonic crystal fiber source[J]. Applied Optics, 2012, 51(13): 2277-2281.
    [9]

    WYSOCKY P F, DIGONNET M J F, KIM B Y, et al. Characteristics of erbium-doped superfluorescent fiber sources for interferometric sensor applications[J]. Journal of Lightwave Technology, 1994, 12(3): 550-567.
    [10]

    MAZURCZYK V J, ZYSKIND J L. Polarization dependent gain in erbium doped-fiber amplifiers[J]. Photonics Technology Letters, 1994, 6(5): 616-618.
    [11]

    FALQUIER D G, DIGONNET M J F, SHAW H J. A polarization-stable Er-doped superfluorescent fiber source including a Faraday rotator mirror[J]. Photonics Technology Letters, 2000, 12(11):1465-1467.
    [12]

    WANG L A, LEE C T, YOU G W. Polarized erbium-doped superfluorescent fiber source utilizing double-pass backward configuration[J]. Applied Optics, 2005, 44(1): 77-82.
    [13]

    HALL D C, BURNS W K, MOELLER R P. High-stability Er-Doped superfluorescent fiber sources[J]. Journal of Lightwave Technology, 1995, 13(7): 1452-1460.
    [14]

    WYSOCKI P F, WAGENER J L, DIGONNET M J F, et al. Evidence and modeling of paired ions and other loss mechanisms in erbium-doped silica fibers[J].Proceedings of SPIE, 1992, 1789:66-79.
  • [1] 石磊赵尚弘周万银董淑福占生宝李玉江 . 双程前向包层抽运宽带Er3+/Yb3+共掺超荧光光纤光源. 激光技术, 2006, 30(2): 148-151,154.
    [2] 邢丽峰肖瑞冯莹 . 双程后向结构掺铒光纤超荧光光源研究. 激光技术, 2004, 28(2): 221-224.
    [3] 姚晓琼孙薇王喜斌 . 基于环形滤波器的双波长单频光纤激光器. 激光技术, 2017, 41(1): 98-100. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.020
    [4] 姚琴芬鹿姚沈展羽万洪丹 . 基于混合介质光纤干涉仪的单波长光纤激光器. 激光技术, 2023, 47(6): 854-859. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.018
    [5] 谢春霞吕福云张书敏王健段云锋 . 高功率Er/Yb共掺光纤超荧光光源. 激光技术, 2006, 30(1): 34-36.
    [6] 陈立鲁平张亮田铭赵水刘德明 . 2μm全光纤结构铥钬共掺光纤激光器. 激光技术, 2013, 37(2): 195-197. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.014
    [7] 张学典陈楠聂富坤逯兴莲常敏 . 基于结构和填充的光子晶体光纤色散分析. 激光技术, 2018, 42(1): 48-52. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.010
    [8] 杨睿杨瑞峰郭晨霞吴耀 . 双圈同轴型光纤传感器结构的优化与试验验证. 激光技术, 2019, 43(3): 324-328. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.007
    [9] 刘婷温芳芳张静李永倩 . 基于磁流体结构的光纤温度与磁场传感器. 激光技术, 2023, 47(4): 520-526. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.012
    [10] 马雪骁张一民林加强戴川生许立新姚培军 . 基于保偏光纤结构的直腔耗散孤子锁模激光器. 激光技术, 2024, 48(2): 153-158. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.002
    [11] 钱诗婷廖秋雨高翔张克非 . 填充型增敏式光子晶体光纤压力传感器结构. 激光技术, 2021, 45(2): 224-228. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.017
    [12] 谢芳陈志敏任均宇 . 1阶反馈稳定光纤3×3耦合器干涉测量系统. 激光技术, 2010, 34(3): 297-299. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.003
    [13] 肖平平邓满兰胡红武 . 基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器. 激光技术, 2016, 40(5): 727-729. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.022
    [14] 龙小波杨建良 . 双环内级联采样光栅的多波长锁模光纤激光器. 激光技术, 2010, 34(2): 224-226,231. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.022
    [15] 王练雷芳 . 掺铒光纤环形激光器输出波长的研究. 激光技术, 2009, 33(4): 381-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.013
    [16] 钱诗婷廖秋雨张煜熔张克非刘维光 . 掺杂型双芯光子晶体光纤高灵敏声压传感结构. 激光技术, 2020, 44(5): 605-610. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.013
    [17] 应祥岳徐铁峰 . 高斯拟合提高光纤布喇格光栅波长检测精度. 激光技术, 2009, 33(3): 323-325.
    [18] 张祖兴叶志清桑明煌聂义友 . 基于色散位移光纤中交叉相位调制的波长转换. 激光技术, 2008, 32(6): 587-589.
    [19] 吴雪梅董兴法姜莉吕正兵 . 基于拉锥光纤优化的光纤环镜滤波器特性研究. 激光技术, 2015, 39(6): 824-828. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.020
    [20] 吉正继武向农殷业肖龙 . 基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器. 激光技术, 2014, 38(1): 54-57. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.012
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3334
  • HTML全文浏览量:  716
  • PDF下载量:  735
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-07
  • 录用日期:  2013-04-25
  • 刊出日期:  2014-01-25

高平均波长稳定性超荧光光纤光源

    通讯作者: 张海涛, zhanghaitao@mail.tsinghua.edu.cn
    作者简介: 陈倚竹(1989- ),女,硕士研究生,现主要从事高稳定性超荧光光纤光源的研究。
  • 1. 清华大学 精密仪器系, 北京 100084
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(61077034)

摘要: 光纤陀螺要求其光源具有高功率、宽谱输出,同时在大温度范围内仍具有好的平均波长稳定性。为了满足-45℃~70℃大温度范围的应用需求,采用双程后向抽运、法拉第旋转反射、带通滤波等技术手段,对光纤材料和器件进行大温区全局优化,以改善超荧光光纤光源的平均波长稳定性。理论分析了不同中心波长和带宽的带通滤波器以及光纤长度等参量对平均波长稳定性的改善效果,以及和光谱带宽的关系。按照设计结果选择滤波、光纤长度等参量,通过对-45℃~70℃全温区范围进行系统全局优化设计,得到输出功率为32mW,功率稳定性为0.65%,光谱带宽为12.5nm,光源平均波长变化量为23.5×10-6。结果表明,平均波长稳定性在0.5×10-6/℃以下的高稳定性超荧光光纤光源中,32mW输出功率非常高;所得的0.2×10-6/℃是115℃大温差范围、30mW以上超荧光光纤光源中非常优异的平均波长稳定性指标,满足光纤陀螺对光纤光源的要求。

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回