国防科技大学气象海洋学院，湖南 长沙 410073
光纤水听器作为一种新型水声传感器，对我国经略海洋战略有着重要意义。为了满足光纤水听器日益增长的实际应用需求，发展低成本、高集成度和高灵敏度的光纤传感技术尤为迫切。光纤光栅水听器因其易大规模成阵、高性价比和高可靠性成为下一代光纤水听器阵列的重要技术方案。本文从传感系统、探头结构和关键技术三个方面对光纤布拉格光栅水听器技术的进展进行了全面综述。此外还对目前光纤光栅水听器传感技术发展最为关键的干端信号解调问题进行了较为详细的论述。本文对于深入研究光纤光栅水听器系统的关键技术、提升其系统探测性能和推进其实际应用具有重要的指导意义。
光纤光学 光纤布拉格光栅 光纤传感 光纤水听器 瑞利散射 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106015
1 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
受激拉曼散射(SRS)是制约高功率光纤激光器功率提升和系统稳定性的重要因素,如何有效滤除和抑制SRS是需要解决的关键问题。长周期光纤光栅(LPFG)可将特定波长的纤芯模耦合到包层模实现宽带滤波,有效滤除SRS产生的Stokes光。首次采用CO2激光结合振镜扫描的方法在双包层光纤上制备了LPFG,用于高功率光纤振荡器输出激光中拉曼信号的滤除和抑制,取得了较好的实验效果,Stokes光的滤除率大于15 dB,大大提升了输出激光的纯度和系统的稳定性。采用的制备方法对纤芯几乎不产生影响,理论上具有极低的信号光传输损耗,在高功率光纤激光系统中有重要的应用价值。
光纤光学 长周期光纤光栅 光纤激光器 受激拉曼散射 非线性光学 光学学报
2021, 41(18): 1806003
1 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
光纤光栅具有抗电磁干扰、耐腐蚀、可塑性强、体积小、质量轻、与光纤系统天然兼容等特点,已被广泛应用于光纤传感、光纤通信、光纤激光器等领域,并发挥了重要作用。目前,常见的光纤光栅制作方法主要有紫外曝光法、CO2激光刻写和飞秒激光刻写。飞秒激光刻写技术的出现大大简化了光纤光栅制作流程,由于其成栅机理不同于常见的紫外曝光法,无需对光纤进行载氢处理,非常有利于在超大芯径光纤上制备高性能光栅。根据是否使用相位模板,基于飞秒的光栅制备总体分为直写和相位模板辅助刻写两种方式。本文从刻写方式的角度对国内外基于飞秒激光的光纤光栅研制情况进行了全面综述,详细总结分析了各种刻写方式的特点与光栅的应用场合,指出其在分布式光纤传感、光纤通信波分复用、多波长激光器、大功率光纤激光器等方面具有潜在的重要应用价值和广泛应用前景。
激光器 光纤光栅 光纤传感器 光纤激光器 光纤通信 飞秒激光 激光与光电子学进展
2020, 57(11): 111420
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, Changsha 410073, China
3 Hunan Provincial Key Laboratory of High Energy Laser Technology, Changsha 410073, China
4 Tianjin Navigation Instruments Research Institute, Tianjin 300131, China
We propose here a novel method for position fixing in the micron scale by combining the convolutional neural network (CNN) architecture and speckle patterns generated in a multimode fiber. By varying the splice offset between a single mode fiber and a multimode fiber, speckles with different patterns can be generated at the output of the multimode fiber. The CNN is utilized to learn these specklegrams and then predict the offset coordinate. Simulation results show that predicted positions with the precision of 2 μm account for 98.55%. This work provides a potential high-precision two-dimensional positioning method.
fiber optics fiber optics sensors fiber optics imaging Chinese Optics Letters
2020, 18(5): 050602
