dbr光纤激光器压力传感系统的研制

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1、第16卷第1期大连民族学院学报Vo1．16，No．12014年1月JournalofDalianNationalitiesUniversityJanuary2014文章编号：1009—315X(2014)01—0056—03DBR光纤激光器压力传感系统的研制冯志庆，赵建(大连民族学院物理与材料工程学院，辽宁大连116605)摘要：研制了一种基于正交偏振形式的双频分布式布拉格反射(DistributedBraggReflection，DBR)光纤激光器光纤压力传感器系统。当外部压力作用在光纤激光器谐振腔上时，光纤晶体双折射的变化会引起正交偏振方

2、向上的激光频率发生变化，从而导致输出拍频频率改变。利用快速光电二极管将双频激光输出的拍频信号转换成射频电信号，通过一个射频混频电路将该信号与频率合成器产生的本地振荡信号混频并低通滤波放大整形，变为400M以下的调频信号，再利用ECL定时计数电路系统记录拍频信息并通过USB接口送入计算机。实验表明，在0—1．5N范围内线性拟合度高达99．97％，压力灵敏度为400MHz·N～。关键词：光纤光栅激光器；光纤传感器；解调器中图分类号：TN253文献标志码：ADevelopmentofDBRFiber——laserPressureSensorSyst

3、emFENGZhi—qing，ZHAOJian(SchoolofPhysics＆MaterialsEngineering，DalianNationalitiesUniversity，DalianLiaoning116605，China)Abstract：Anorthogonaldual—polarizationdistributed—Bragg—reflector(DBR)fiber—lasersensorsystemforpressuremeasurementispresented．Thebirefringencewillbechanged

4、byex—telqqpressureloadappliedonfiberlasercavity，andtheorthogonallaserfrequencywillalsobechanged，thusthebeatfrequencyofthetwolasersvaried．Ahighspeedphotodiodeisusedtoconve~thepolarizationbeatingfrequencyopticalsignaloftheDBRfiberlasertoradio一‰-quency(RF)electricsigna1．Throug

5、haradio—frequencymixercircuitandalowpassfilter，theRFsignalismixedwithalocalRFsignalgeneratedbyafrequencysynthesizer，thenoutputsignalisafrequencymodulationsignalwithcarrierfrequencybelow400M，andisamplifiedandshapedtoECLlevelpulsesigna1．Then，withanECLtimingandcountersystem，th

6、efrequencyvariationofbeatingsignalwithvibrationinformationiscollectedbyacomputerviaUSBinter-face．Experimentresultsshowthatlinearityisupto99．97％inthepressureloadrangeof0to1．5Nandpressuresensitivityis400MHz·N～．Keywords：fibergratinglaser；fibersensor；demodulator光纤激光器传感是光纤传感中新发展

7、起来的解码传感器和偏振极化传感器。前一种是把被传感技术，因其具有传感结构紧凑、自带参考、便测物理量转变成光纤激光器的工作波长变化，工于复用、信噪比高、解调成本低等优势，成为继无作原理和光纤光栅传感器相似。正交偏振传感源光纤光栅传感之后新的研究热点。型则需要光纤激光器工作在两个正交的偏振模光纤激光传感器按工作原理可以分为波长式(正交偏振双频DBR光纤激光器)中，把被测收稿日期：2013—10—14；最后修回日期：2013—11—29基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DC110304)。作者简介：冯志庆(1975一)，男，吉林榆树

8、人，副教授，博士，主要从事光纤传感及光电检测研究。第1期冯志庆，等：DBR光纤激光器压力传感系统的研制57物理量转变成激光输出拍频频率的变化，通过解调拍频信息获取被