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《武汉理工大学》 2005年
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光纤激光器及其在传感中的应用

廖胜辉  
【摘要】:光纤激光器是当前激光技术研究领域中的前沿课题,它的研究与应用日益活 跃。由于光纤激光器具有其它激光器所无法比拟的优点,而备受普遍关注,并 得到迅速的发展。在光纤传感领域中,光纤光栅(FBG)传感器若用一般的宽带 光源,从FBG反射的光会很弱,这会限制信噪比和传感器的分辨率,而应用光纤 激光器,能减少甚至消除这些缺点,具有重要的理论和实际意义。 本文结合光纤传感对光纤激光器进行研究。其主要工作如下: 1. 光纤激光器的基本理论,为激光器的制作奠定基础。 2. 线形腔光纤激光器及其在传感中的应用:掺铒DBR线形腔激光器进行了 相关实验研究,得到一种高稳定窄线宽的光纤激光器;对其在温度、应变等方面 的传感进行了探讨和结构设计,同时结合全同光栅复用技术进行准分布测量。 3. 环行腔掺铒光纤激光器及其在传感中的应用:对激光的输出功率和信躁 比等重要参数进行分析,得出的结论能指导传感应用中激光器的优化设计;对 环行腔光纤激光器在电流中的传感进行三种结构设计。 4. 分布反馈(DFB)光纤激光器及其在传感中的应用:结合遮挡法原理,采 用“点点”写入的方法制作相移光栅,制作了很短的相移光栅;利用基本的矩 阵方法模拟计算了λ/4相移光栅在外界应变或温度的影响下的反射光谱特性, 得出的结论对相移光栅的制作和在光纤传感中应用提供理论依据和指导作用; 介绍了λ/4相移光栅DFB光纤激光器在传感中的应用。
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