基于光纤环形激光器的optisystem仿真及其传感应用 |
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近年来,光纤传感器在航空航天领域,工业制造,医疗等领域引起了越来越多的关注,因为他们体积小,结构简单,灵敏度高,抗电磁干扰强,防腐性能好的特点。各种各样的传感器结构被设计出来,以便于提高传感的灵敏度和精确性。比如FP,MZI,Sagnac环,各种FBG等结构。 但是,对着需求的提高,上述结构的传感器的性能通常是有限的,需要进一步改进。为了满足高信噪比和窄3db带宽的要求,光纤环形激光传感器系统近年来得到了广泛的应用。由于激光器天然的高信噪比和高灵敏度,微小的扰动均能够极大的影响激光输出的稳态平衡,因此,将不同结构的传感头结合到光纤激光器中,可以实现将微小信号放大的作用,可以进一步提高光纤传感器的灵敏度。 OptiSystem是一个光通信系统仿真包,用于设计、测试和优化广谱光网络物理层中几乎任何类型的光链路,从模拟视频广播系统到洲际骨干网络。其对放大器和激光器(EDFA, SOA, Raman, Hybrid, GFF优化,光纤激光器)仿真的支持满足了我们通过改变特点参数进行光纤传感仿真的需求。图1表明了optisystem对于光纤环形腔基本结构的仿真。 图1,光纤激光器的基本结构 已经通过对多种结构的光纤激光器的实现了仿真: 方案一双向环形泵浦振荡器,可利用信号发生器调制不同相位差的光路实现锁模。 方案二单向环形泵浦振荡器,可利用信号发生器调制不同相位差的光路实现锁模。双向方式的输出功率大于单向环形泵浦振荡器。主要原因是双向对掺杂离子的利用率最高,反转粒子数水平低于单向方式。 方案三单向激光器,利用CW laser作为种子光源,优点在于结构简单,缺点是输出效率低,需要较长的掺杂光纤和较高的泵浦源。 方案四光纤环形腔,利用optical filter实现选模,实现锁模激光器。 方案五单向环形激光器,在锁模的同时,利用optical filter起到选模作用,实现可调谐激光器的仿真。 上述几种方案均能实现光纤激光输出,当结合响应的传感头如FBG能实现多种传感效果。 最后,有相关需求欢迎通过公众号“320科技工作室”与我们联络 |
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