国家自然科学基金(60908004)
- 作品数：11 被引量：50H指数：6
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- 光纤环形谐振腔中饱和吸收体光栅的数值模拟和特性分析被引量：2
- 2012年
- 利用耦合非线性微分方程组求解饱和吸收体光栅(SAG)的损耗谱,得到了在无谐振腔时SAG参数与光栅带宽、中心频率损耗、边模抑制比等光栅滤波特性的关系。考虑谐振腔的存在,对SAG纵模边模抑制比进行修正,数值分析了优化区范围及优化程度。结果表明,当满足饱和吸收体长度约为腔内光纤长度1/3时,可实现平坦的边模损耗谱,且在小于由注入功率决定的掺铒光纤长度内,纵模的边模抑制比较无谐振腔时提高了0.3～0.6dB。采用扫频法初步验证了达到平坦边模损耗谱的条件。
- 徐攀胡正良马明祥姜暖胡永明
- 关键词：激光器光纤激光器掺铒光纤跳模
- 窄线宽激光器线宽的非平衡光纤干涉仪测量法被引量：17
- 2011年
- 针对已有线宽检测方法在窄线宽激光器测量中存在的缺陷,提出一种利用非平衡光纤干涉仪相位噪声测量并计算线宽的方法。理论分析了短程差非平衡干涉仪相位噪声与窄线宽激光器的光频噪声的关系,得到了激光器的光波功率频谱和线宽。利用臂差为10 m的光纤干涉仪对窄线宽分布反馈激光器进行测量,结果表明激光器光波功率谱有近似的洛伦兹线型且线宽为5.4 kHz,与5 kHz的理论值相近。窄线宽光纤环形腔激光器的线宽测量结果为0.75 kHz,比用零拍法测量到的同类型激光器低于1.5 kHz的结果更精确。
- 曹春燕姚琼饶伟胡永明
- 关键词：光纤光学
- 光纤矢量水听器系统本底噪声的自适应抵消被引量：6
- 2011年
- 本底噪声是制约干涉型光纤矢量水听器系统在低频远距离目标探测领域中应用的重要因素之一。为降低系统的本底噪声,提出了一种基于自适应噪声抵消的降噪方法。在光学系统中增加一个与传感迈克耳孙干涉仪结构参数相等的对声压不敏感的参考干涉仪作为参考通道,以获得由光源与电路等共同噪声源引入到各干涉仪的高相关噪声。然后,使用归一化均方根误差的自适应算法分别对声压及加速度信号中与参考信号高相关的噪声部分进行抵消。湖试数据的分析结果表明,该方案能够有效降低系统本底噪声,其中对电磁干扰带来的50 Hz倍频信号的抑制能力高达15~25 dB,对500 Hz以上的平坦噪声谱的抑制为3 dB左右。
- 吴艳群罗洪胡正良熊水东胡永明
- 关键词：传感器迈克耳孙干涉仪相位噪声自适应噪声抵消
- 光纤水听器远程传输中相干瑞利噪声的抑制被引量：7
- 2012年
- 在使用窄线宽光源的干涉型光纤水听器远程传输系统中,瑞利散射通过多光束干涉引入了严重的相干噪声。分析了光纤远程传输产生的单次瑞利后向散射(RB)和双重瑞利散射(DRS)对干涉系统的影响,并使用隔离器对RB进行抑制。推导了DRS引入的相位噪声的模型,通过讨论DRS的调制特性,得出相位产生载波(PGC)技术在消除相位衰落的同时也可以大大抑制DRS产生相干噪声的结论。实验结果表明,在光纤水听器往返各25km的传输系统中,隔离器对RB产生的相位噪声抑制最大达20dB,PGC技术对DRS噪声的抑制最大达10dB。在同时抑制RB和DRS后,50km光纤传输系统中相干瑞利散射噪声的影响基本消除。
- 曹春燕胡正良熊水东胡永明
- 关键词：光纤光学光纤水听器远程传输
- 光纤水听器系统光纤传输噪声的自适应消除被引量：4
- 2012年
- 传输光纤引入的偏振和相位调制噪声给光纤水听器远程传输系统带来严重影响。论文提出使用一个声压和加速度不灵敏的参考探头来获取传输光纤引入的公共噪声,并将该噪声进行自适应滤波处理来估计和消除传感探头中传输噪声的方案。实验结果表明,归一化最小均方误差(NLMS)自适应算法对冲击传输光纤引入的宽带偏振噪声抑制最大达20dB;对传输光纤中大幅度的单频连续相位调制噪声抑制达20dB;自适应滤波基本消除了传输噪声的影响,并且完整保留了传感探头中的仿真信号。实验同时证明,自适应噪声消除的结果优于直接将参考探头与传感探头信号相减的噪声抑制效果。
- 曹春燕吴艳群熊水东胡永明
- 关键词：光纤水听器
- 抽运调制条件下超窄线宽掺铒光纤环形激光器的跳模特性研究被引量：6
- 2012年
- 搭建了基于光纤迈克耳孙干涉仪的跳模检测系统,对抽运调制条件下的超窄线宽掺铒光纤环形激光器的跳模特性进行了实验研究,测量了由抽运电流标定的表征跳模规律的跳模数据图。结果表明,随着抽运电流的不断增加,激光器先后经历模式稳定区、模式非稳区以及多纵模区三种状态;存在第二抽运阈值,当抽运强度超过这一阈值时激光器由单纵模跳变为非稳定的多纵模。掺铒光纤环形激光器的谐振腔因抽运热效应或外界扰动而变化时,会引发频率漂移与连续跳模现象。
- 马明祥杨华勇徐攀胡正良胡永明
- 关键词：激光器光纤激光器跳模
- 掺铒光纤环形激光器中饱和吸收光栅瞬态特性引发跳模的实验研究
- 2014年
- 在掺铒光纤环形激光器中插入饱和吸收光栅是获得稳定单纵模激光的常用方法,但跳模难以完全避免.通过干涉仪动态相移解调法将光频跳变实时转化为相位变化,发现了一种由饱和吸收动态光栅的瞬态响应特性导致的跳模新机理.实验测量了由腔长快调触发的规则跳模,获得了跳模规律及成因.此种跳模发生在调制曲线斜率最大值附近区域,通常在相邻模式之间出现,跳模前移频量约为纵模间隔.在同等调制振幅下,抽运功率越高,触发跳模所需的光频调制频率越大,所需的最小移频量也越大.实验结果给出了振动和调制条件下激光器稳定工作的条件,这为设计激光器的隔振封装和确定频率调制工作模式下的调制范围提供了实验依据.
- 熊水东徐攀马明祥胡正良胡永明
- 关键词：光纤激光器跳模
- 基于干涉仪动态相移的光纤激光器跳模检测方法被引量：7
- 2012年
- 针对已有方法在单频光纤激光器跳模检测中存在的不足,提出一种基于非平衡光纤Michelson干涉仪动态相移的跳模检测方法。使用干涉仪将激光器跳模时的光频突变转换为相位工作点的突变,并通过同步监测相位工作点的正余弦函数两路信号来跟踪与判断它的动态相移,成功实现了对超窄线宽掺铒光纤环形激光器偶发的随机跳模以及由开机瞬态热效应触发的连续多次跳模的测量与分析。结果表明,该方法检测灵敏度高,跳模判据实时直观,并能测量跳模前后可能发生的频漂,为评价单频光纤激光器的模式稳定能提供有效的测试手段。
- 马明祥胡正良徐攀王伟胡永明
- 关键词：激光器跳模频率漂移
- 光频率调制法测量动态光栅瞬态反射谱特性被引量：3
- 2012年
- 动态光栅的瞬态特性影响了单纵模掺铒光纤激光器的稳定性.提出一种利用铒离子瞬态效应,通过对写入光施加快速频率调制测量动态光栅瞬态反射谱的新方法.测量了线性结构动态光栅的瞬态反射谱,研究了注入光功率与端面反射率对动态光栅响应特性的影响.结果表明,3 m长的掺铒光纤形成的动态光栅半带宽为30 MHz,与稳态理论值符合较好.光栅瞬态反射率相对变化随注入光功率增加和端面反射率增加而减小,在小注入功率或低端面反射率时,最大的反射率相对变化值约为4%.光栅建立时间随注入光功率增加而减小,当注入光功率大于4倍饱和功率时,建立时间小于1 ms.使用双波混频过程可解释这一实验规律.
- 徐攀胡正良马明祥姜暖胡永明
- 关键词：光纤激光器跳模
- 光纤水听器200km无中继传输系统噪声研究被引量：6
- 2013年
- 研究了影响干涉型光纤水听器远程无中继传输系统性能的各种噪声,分析了分布式拉曼光纤放大(DFRA)与掺铒光纤放大(EDFA)混合放大方案对光放大相位噪声抑制的效果,并通过实验得到了与仿真分析一致的结果。研究了相位产生载波(PGC)调制解调对相干双重瑞利散射(DRS)噪声的抑制原理,并对不同距离的DRS噪声抑制效果进行了讨论。远程实验结果表明,PGC技术可使相干DRS噪声降低19dB,混合放大可使光放大噪声降低7.2dB。经噪声综合抑制后,100km传输系统的相位噪声降至-113.2dB(即2.2μrad/Hz1/2),与短程系统噪声基本相当;200km传输后噪声降至-104dB(即6.3μrad/Hz1/2),相比短程系统增加的部分主要为残留的DRS噪声。
- 曹春燕熊水东胡正良胡永明
- 关键词：光纤光学分布式光纤拉曼放大器光纤水听器无中继传输
