利用激光多纵模拍频频率与谐振腔色散系数的关系实现光纤的色散测量.测量系统采用可调光纤Fabry-Perot滤波器与光环行器构成窄带波长可调反射镜, 作为光纤激光器的后腔镜, 以光纤Sagnac干涉器作为前腔镜.将待测光纤置于谐振腔内, 用频谱分析仪测量激光器拍频频率随激光输出波长的变化, 得到待测光纤的色散系数.用该系统分别测量了色散补偿光纤和标准单模光纤的色散系数, 实验结果表明该方法能够满足通信光纤的色散测量要求.该系统测量速度快、成本低、结构简单, 具有良好的应用前景.

提出了一种光纤色散的简单快速测量方法。该方法采用光纤激光器结构,由Sagnac环和光纤耦合器组成的光纤环形镜作为谐振腔一端的反射腔镜,另一端反射腔镜为不同中心波长的光纤光栅。利用光开关依次构成n个独立的光纤激光器。通过对激光拍频的测量得到在不同波长下待测光纤的时延,进一步可以得到待测光纤的色散系数。利用该方法实现了对一根长度为500 m的色散补偿光纤的色散测量。结果表明,该方法切实可行、操作简单,能够实现光纤色散的快速测量,从而为通信系统中光纤的类型、长度等参数的合理选用提供参考。

提出了一种基于激光拍频测量实现光纤光栅温度传感解调的方法,并构建了三层BP神经网络模型对温度传感数据进行优化。该方法分别采用线性啁啾光栅(CFBG)和传感光纤光栅(FBG)作为光纤激光系统的反馈腔镜,测量激光器拍频随传感光栅温度的变化实现温度传感。为减小CFBG非线性时延及时延抖动引起的温度测量误差,采用三层BP神经网络模型,将所测的拍频频率与对应温度经过BP神经网络训练。实验中,重复测量10次,得到10组拍频频率/温度数据。随机选择9组频率数据作为训练校正集,送入三层 BP 网络模型的输入层作为网络输入值,其相应的实际温度值作为网络的输出值,训练网络的权值和阈值,直至满足设定的目标使网络的参数及结构最优化。另一组作为验证样本集,测试该网络模型的实用性。此组数据的温度灵敏度和相关系数分别为37.89 kHz/℃和99.767％,对该组数据训练温度校正及预测,其相关系数达到99.95％。结果表明,利用三层BP神经网络算法对实验数据进行校正,能够有效地提高系统的测量精度。

以啁啾光纤光栅为例, 研究了激光拍频的产生机制, 并建立对啁啾光纤光栅色散的测量模型.详细阐述了系统结构和测量原理, 并对测量结果和理论值进行了分析与比较, 结果一致性较好.在频谱分析仪分辨率为2.5kHz的情况下, 色散测量准确度可以达到0.1ps,啁啾光纤光栅色散的实际测量也证实了该系统的可行性, 系统相对简单, 测量准确度高, 可为色散测量提供参考.

结合线性啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)，设计了一种基于激光拍频实现应力测量的传感装置。系统采用CFBG的时延改变谐振腔的腔长的方法，把波长变化转化为腔长变化，不同于以往改变腔长的方法，达到波长解调实现传感测量的目的。对线性CFBG的时延谱进行了测量，并对系统结构和测量原理进行了详细的阐述，对测量结果和精确度也进行了分析与计算。谐振腔长变化可达到6.2 cm，腔长变化值与腔长比达到2.55%，使应力测量精度可以提高到10-7 N。