基于环行腔光纤激光器的应力传感器

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基于环行腔光纤激光器的应力传感器

余少伟, 裴丽, 温晓东, 刘超, 李超

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余少伟, 裴丽, 温晓东, 刘超, 李超. 基于环行腔光纤激光器的应力传感器[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 222004-0222004(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

引用本文:

余少伟, 裴丽, 温晓东, 刘超, 李超. 基于环行腔光纤激光器的应力传感器[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 222004-0222004(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

Yu Shaowei, Pei Li, Wen Xiaodong, Liu Chao, Li Chao. Strain sensor based on ring cavity fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 222004-0222004(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

Citation:

Yu Shaowei, Pei Li, Wen Xiaodong, Liu Chao, Li Chao. Strain sensor based on ring cavity fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 222004-0222004(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

基于环行腔光纤激光器的应力传感器

doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

1.
北京交通大学光波技术研究所,北京 100044

基金项目:

国家自然科学基金(61275076、61525501)

作者简介:
余少伟(1975-),男,博士生,主要从事光纤通信、超宽带信号产生、MIMO和OFDM等方面的研究。Email:10111012@bjtu.edu.cn

中图分类号: TN253

Strain sensor based on ring cavity fiber laser

1.
Institute of Lightwave Technology,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China

摘要: 提出并演示了一种基于大直径光纤锥的马赫曾德尔干涉仪应力传感器。以锥形光纤马赫曾德尔干涉仪作为滤波器,对掺铒光纤的增益谱进行梳状滤波,最终在环行光纤谐振腔中实现激光的产生并输出。所采用的马赫曾德尔干涉仪在作为滤波器件的同时也能够对光纤轴向应力进行传感,最终实现激光器输出波长随应力增加而向短波长方向漂移,实验结果显示其在波长1557 nm附近传感的敏感度达到了3 pm/。基于该锥形光纤的马赫曾德尔干涉仪具有成本低、制作简便和机械强度高的优点,使其更有利于商业化规模制作。
- 应力传感 /
- 锥形光纤 /
- 马赫曾德尔干涉仪 /
- 环行腔光纤激光器
Abstract: An up-tapered fiber strain sensor based on Mach-Zehnder interferometer(MZI) was proposed and demonstrated. With the MZI as a filter, the laser was finally generated in the optical fiber ring resonator through comb filtering at the gain spectrum of erbium-doped fiber. The MZI could work as filter as well as carry on the sensor of optical fiber axial strain, and thus realize the output wavelength of the laser blue-shifts with the increase of strain. The experiment result shows that the sensor around the wavelength of 1557 nm exhibits the axial strain sensitivity of 3 pm/ by monitoring the wavelength shift. Moreover, the up-tapered MZI fabrication process is very simple, cost effective and high mechanical strength.
- strain sensor /
- up-tapered fiber /
- Mach-Zehnder interferometer /
- ring cavity fiber laser

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[3]	丁磊, 余烈, 谢勤岚, 朱兰艳. 光纤马赫曾德尔干涉曲率传感器的膝关节曲率检测系统研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210195-1-20210195-9. doi: 10.3788/IRLA20210195
[4]	丁良, 吴志勇, 李学良, 谷雨聪, 胡金田, 尹景隆. 激光通信中马赫曾德调制器无抖动偏置控制技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1218001-1218001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1218001
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[6]	王云新, 许家豪, 周涛, 王大勇, 杨登才, 钟欣. 采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918009-0918009(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
[7]	叶全意, 高英杰, 田锦, 苏守宝, 王永嘉. 基于3dB光纤耦合器构成的Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1022003-1022003(5). doi: 10.3788/IRLA201787.1022003
[8]	周鹏威, 卢田, 张益溢, 李宁钏, 李廷安. 功率和谐波同步检测的马赫曾德调制器偏压控制技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1220002-1220002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1220002
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基于环行腔光纤激光器的应力传感器

doi: 10.3788/IRLA201645.0222004

1. 北京交通大学光波技术研究所,北京 100044

作者简介:
余少伟(1975-),男,博士生,主要从事光纤通信、超宽带信号产生、MIMO和OFDM等方面的研究。Email:10111012@bjtu.edu.cn

收稿日期: 2015-06-11
修回日期: 2015-07-14
刊出日期: 2016-02-25

基金项目:

国家自然科学基金(61275076、61525501)

中图分类号: TN253

关键词:

摘要: 提出并演示了一种基于大直径光纤锥的马赫曾德尔干涉仪应力传感器。以锥形光纤马赫曾德尔干涉仪作为滤波器,对掺铒光纤的增益谱进行梳状滤波,最终在环行光纤谐振腔中实现激光的产生并输出。所采用的马赫曾德尔干涉仪在作为滤波器件的同时也能够对光纤轴向应力进行传感,最终实现激光器输出波长随应力增加而向短波长方向漂移,实验结果显示其在波长1557 nm附近传感的敏感度达到了3 pm/。基于该锥形光纤的马赫曾德尔干涉仪具有成本低、制作简便和机械强度高的优点,使其更有利于商业化规模制作。

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