基于光纤激光器内腔调制的温度传感系统

发布时间：2020-12-14 04:37

　　本文报道了一种基于光纤激光器内腔调制的温度传感系统。将基于单模-保偏-单模（SPS）的光纤Sagnac干涉结构作为滤波和温度传感器件插入光纤激光器内腔中,采用激光器内腔调制技术实现了高分辨率的温度测量。传感系统的输出信噪比（SNR）可达到59dB,半高宽（FWHM）小于40pm,在40℃-80℃温度范围内的灵敏度为0.641 mW/℃,温度分辨率达到了1.56×10^-6℃。传感系统具有结构简单、输出稳定的特点,有望应用于工业生产、环境监测、海洋科学研究等领域。 

【文章来源】：光电子·激光. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同PMF长度的Sagnac干涉结构的仿真与实验结果：（a)30cm;(b)40cm;(c)50cm;(d）输出光谱的FSR与PMF长度的关系

在无源传感系统中，将SPS型Sagnac干涉结构一端连接宽带光源（ASE,AFR Inc.,1 520-1 580nm），另一端接入光谱仪（OSA,WaveAnalyzer 100S，光谱分辨率为15pm），如图3所示。我们将SPS型Sagnac干涉结构盘成环状固定在温控平台上，温控精度为0.5℃。温度调节间隔为1℃，为减小实验误差，使温度缓慢上升，且温度达到稳定状态时由光谱仪进行测量。保持外界其他条件不变，分别采用长度为30cm,40cm和50cm的PMF进行温度传感实验。PMF长度为30cm的Sagnac干涉结构在不同温度下的输出透射谱及温度灵敏度曲线如图4所示，随着温度的升高，其输出透射光谱向短波方向偏移，温度灵敏度为1.659nm/℃。

PMF长度为40cm的Sagnac干涉结构在不同温度下的输出透射谱及温度灵敏度曲线如图5所示，随着温度的升高，其输出透射光谱向短波方向偏移，温度灵敏度为1.674nm/℃。图5（a)PMF长度为40cm的Sagnac干涉结构在不同温度下的输出透射光谱；（b）输出透射谱波长偏移度与温度的关系

【参考文献】：
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本文编号：2915827