基于微分Sagnac干涉仪系统的信号处理电路的研究

【摘要】： 对于高速光纤通信系统而言,能输出高重复频率的、近极限超短脉冲的主动锁模光纤激光器被认为是未来远程无中继光纤通信系统的理想光源。但其难点是工作稳定性问题。主动锁模光纤激光器要走向实用化,如何保证锁模光纤激光器稳定工作是关键。主动锁模光纤激光器稳定工作的前提条件之一是调制信号频率应为腔内纵模间隔的整数倍。但由于主动锁模光纤激光器腔内有较长的光纤,而光纤的长度极易因外界环境的影响而发生漂移,因而调制频率和腔长很难保持匹配。所以不能保证长时间稳定工作,必须采取特殊的措施来稳定主动锁模光纤激光器的腔长。为了使激光器保持稳定,一般用PZT对腔长进行反馈控制,补偿因温度,应力等环境因素引起的长度变化。因此,缠绕在PZT上的光纤能否实时地响应加在PZT上的控制信号的变化,是光纤激光器能否稳定工作的关键。 本文的主要工作是结合国家自然科学基金(No.60372061)项目“超高速主动锁模光纤激光器真自启动及稳定性研究”和吉林省科学发展计划项目((2004)科技字(1271)号)项目“超高速主动锁模光纤激光器模式控制及稳定性研究”进行的。主要针对主动锁模光纤激光器的稳定性提出了用压电陶瓷Piezoelectric Transducer(PZT)来进行补偿控制。利用微分Sagnac干涉仪结构对缠绕在PZT上的光纤对加在PZT上的控制信号的频率响应进行了研究,完成了检测及信号处理电路的设计,用正弦信号,三角波信号做控制信号进行了实验,实验结果表明,当控制信号的频率在2000Hz以下,光纤可以实时线性地响应控制信号的变化。