抗辐射超荧光光源的研究

发布时间：2019-02-23 16:08

【摘要】：作为光纤陀螺的理想候选者,掺铒光纤超荧光光源被广泛应用于航天航空和军事等领域。但是恶劣的空间辐射环境导致掺铒光纤超荧光光源的平均波长稳定性差以及输出功率低,严重影响掺铒光纤超荧光光源的正常工作,降低了光纤陀螺的安全性和可靠性。因此,研究用于光纤陀螺的抗辐射掺光纤超荧光光源具有重要的实用价值。本文对掺铒光纤超荧光光源抗辐射能力进行了实验研究。研究石英光纤中掺杂不同元素形成缺陷的辐射效应；基于掺铒光纤超荧光光源的基本结构、工作原理,建立了掺铒光纤超荧光光源的辐射模型；给出了以辐射总剂量、辐射剂量率以及掺铒光纤材料相关系数为参数的掺铒光纤超荧光光源功率衰减和色心浓度的关系。对高斯型和双峰型掺铒光纤超荧光光源进行预辐射实验研究。在辐射剂量率为0.083rad/s、辐射总剂量分别为493.63Gy和502.08Gy的60o伽马射线环境中,对两个光源进行前后两次辐射实验,两次辐射实验间隔10个月,其中高斯型掺铒光纤光源辐致功率衰减分别为0.578dB和0.343dB,双峰型掺铒光纤光源辐致功率衰减分别为2.172dB和1.858dB。高斯型掺铒光纤光源平均波长分别变化了58.46 ppm (0.0896 nm)和174.78ppm(0.268nm),双峰型掺铒光纤光源平均波长分别变化了78.86 ppm (0.1219 nm)和296.68ppm(0.459nm)。根据800h的恢复测试情况,高斯型掺铒光纤光源功率恢复分别为0.13 1dB和0.317dB,双峰型掺铒光纤光源功率恢复分别为0.431dB和0.961dB。实验有力证明预辐射对加强光纤抗辐射能力有较好的效果。最后研究了高斯型前峰掺饵光纤光源和高斯型后峰掺饵光纤光源的抗辐照能力,在剂量率为0.083rad/s以及总剂量为502.08Gy的60Co伽马射线辐照下,高斯型前峰掺饵光纤光源和高斯型后峰掺饵光纤光源的平均波长分别变化了191.73 ppm(0.294nm)和226.53 ppm(0.354nm),输出功率分别下降了14.18%和84.07%；辐照后800h,高斯型前峰掺饵光纤光源和高斯型后峰掺饵光纤光源的平均波长分别恢复了80.18ppm(0.123nm)和170.25ppm(0.266 nm),输出功率分别恢复了0.307dB和2.603dB。表明高斯型前峰掺饵光纤光源无论在平均波长稳定性和输出功率都表现出更好的抗辐照能力,并且在辐照后的恢复更加稳定。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V441

【参考文献】