CN108036925A - 基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，包括泵浦源、波分复用器、掺杂光纤、耦合器、光谱仪和粗锥光纤；所述波分复用器、掺杂光纤、耦合器和粗锥光纤依次分别通过光纤连接成串通结构；所述泵浦源通过光纤与波分复用器熔接；所述光谱仪通过光纤与耦合器熔接；所述光纤为9/125μm单模光纤；本发明涉及光纤传感技术领域；该基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，通过PC端、ASE光源、光纤环形器、光谱分析仪、连接器和控制器的配合使用，实现高稳定性的可调谐激光输出，使得光纤激光器的温度测试更加简单化，提高了测试效率的同时也提高了测试的准确性，实用性强，易于推广使用。

Description

基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体为基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***。

背景技术

光纤激光器作为一种具有广阔应用前景的激光光源，具有宽带可调谐、较高的信噪比、较窄的输出激光线宽等优势广泛地应用于光纤传感、光纤通信、光学加工等领域。光纤激光器由泵浦源、谐振腔和增益介质三部分构成，光纤激光器的腔长越长，光纤的非线性效应就越明显，因此有必要缩短掺铒光纤的长度，同时短腔也是光纤激光器实现单纵模运作的重要条件。波长可调谐环形腔光纤激光器结构简单且易于实现，该结构通常由一对波分复用器、耦合器、泵浦源和连接在中间的增益介质组成。环形腔光纤激光器通常用于产生窄线宽激光输出，在环形腔激光器中***干涉滤波结构可以实现波长灵活可调谐。光纤激光器具有输出纵模个数少且输出稳定无跳模现象等优势，常被用于光纤传感领域，因此设计一种波长可调谐光纤激光器的纵模传感***具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，实现高稳定性的可调谐激光输出。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光纤激光器的温度测试***，包括泵浦源、波分复用器、掺杂光纤、耦合器、光谱仪和粗锥光纤；所述波分复用器、掺杂光纤、耦合器和粗锥光纤依次分别通过光纤连接成串通结构；所述泵浦源通过光纤与波分复用器熔接；所述光谱仪通过光纤与耦合器熔接。

作为本发明的进一步优选方案，所述光纤为9/125μm单模光纤。

本发明还公开了另一种技术方法，一种光纤激光器的温度测试***及其性能测试方法，具体包括如下步骤：

步骤1、首先选取泵浦源、波分复用器、掺杂光纤、耦合器、光谱仪和粗锥光纤和若干根光纤，备用；

步骤2、将步骤1中选取的波分复用器、掺杂光纤、耦合器和粗锥光纤分别通过光纤依次熔接成串通结构，再将泵浦源通过光纤熔接在波分复用器上，最后将光谱仪通过光纤熔接在耦合器上；

步骤3、对步骤2中构建的光纤激光器进行温度标定；光纤的主要材料是石英玻璃，通过温度对玻璃的影响特性，可以确定温度对光纤长度的影响；改变整体谐振腔的周围温度，引起谐振腔腔长发生相应的膨胀或收缩，从而导致纵模发生漂移，当温度升高时，腔长伸长，纵模红移；当温度降低时，腔长减小，纵模蓝移；在设定温度范围内逐渐增高或降低温度，记录纵模漂移的数值，得到纵模随温度变化的曲线；

步骤4、通过得到温度与激光纵模之间的标定曲线对温度进行测量，利用温度标定曲线，确定谐振腔所处温度；从而完成了对光纤激光器的的性能测试。

有益效果

本发明提供了基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***。具备以下有益效果：

该基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，通过PC端、ASE光源、光纤环形器、光谱分析仪、连接器和控制器的配合使用，实现高稳定性的可调谐激光输出，使得光纤激光器的温度测试更加简单化，提高了测试效率的同时也提高了测试的准确性，实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的可调谐光纤激光器温度测试***图；

图2为本发明的粗锥光纤结构示意图；

图3为本发明的温度变化示意图；

图中：1-泵浦源、2-波分复用器、3-掺杂光纤、4-耦合器、5-光谱仪、6-粗锥光纤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，包括泵浦源1、波分复用器2、掺杂光纤3、耦合器4、光谱仪5和粗锥光纤6；所述波分复用器2、掺杂光纤3、耦合器4和粗锥光纤6依次分别通过光纤连接成串通结构；所述泵浦源1通过光纤与波分复用器2熔接；所述光谱仪5通过光纤与耦合器4熔接。

所述光纤为9/125μm单模光纤。

本发明还公开了另一种技术方案：一种光纤激光器的温度测试***及其性能测试方法，具体包括如下步骤：

步骤1、首先选取泵浦源1、波分复用器2、掺杂光纤3、耦合器4、光谱仪5和粗锥光纤6和若干根光纤，备用；

步骤2、将步骤1中选取的波分复用器2、掺杂光纤3、耦合器4、和粗锥光纤6分别通过光纤依次熔接成串通结构，再将泵浦源1通过光纤熔接在波分复用器2上，最后将光谱仪5通过光纤熔接在耦合器4上；

步骤3、对步骤2中构建的光纤激光器进行温度标定；光纤的主要材料是石英玻璃，通过温度对玻璃的影响特性，可以确定温度对光纤长度的影响；改变整体谐振腔的周围温度，引起谐振腔腔长发生相应的膨胀或收缩，从而导致纵模发生漂移，当温度升高时，腔长伸长，纵模红移；当温度降低时，腔长减小，纵模蓝移；在设定温度范围内逐渐增高或降低温度，记录纵模漂移的数值，得到纵模随温度变化的曲线；

步骤4、通过得到温度与激光纵模之间的标定曲线对温度进行测量，利用温度标定曲线，确定谐振腔所处温度；从而完成了对光纤激光器的的性能测试。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，其特征在于，包括泵浦源(1)、波分复用器(2)、掺杂光纤(3)、耦合器(4)、光谱仪(5)和粗锥光纤(6)；所述波分复用器(2)、掺杂光纤(3)、耦合器(4)和粗锥光纤(6)依次分别通过光纤连接成串通结构；所述泵浦源(1)通过光纤与波分复用器(2)熔接；所述光谱仪(5)通过光纤与耦合器(4)熔接。

2.根据权利要求1所述的基于粗锥光纤干涉结构光纤激光器的温度测试***，其特征在于，所述光纤为9/125μm单模光纤。

3.一种光纤激光器的温度测试***及其性能测试方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、首先选取泵浦源(1)、波分复用器(2)、掺杂光纤(3)、耦合器(4)、光谱仪(5)和粗锥光纤(6)和若干根光纤，备用；

步骤2、将步骤1中选取的波分复用器(2)、掺杂光纤(3)、耦合器(4)、和粗锥光纤(6)分别通过光纤依次熔接成串通结构，再将泵浦源(1)通过光纤熔接在波分复用器(2)上，最后将光谱仪(5)通过光纤熔接在耦合器(4)上；

步骤3、对步骤2中构建的光纤激光器进行温度标定；光纤的主要材料是石英玻璃，通过温度对玻璃的影响特性，可以确定温度对光纤长度的影响；改变整体谐振腔的周围温度，引起谐振腔腔长发生相应的膨胀或收缩，从而导致纵模发生漂移，当温度升高时，腔长伸长，纵模红移；当温度降低时，腔长减小，纵模蓝移；在设定温度范围内逐渐增高或降低温度，记录纵模漂移的数值，得到纵模随温度变化的曲线；

步骤4、通过得到温度与激光纵模之间的标定曲线对温度进行测量，利用温度标定曲线，确定谐振腔所处温度；从而完成了对光纤激光器的的性能测试。