新型高穩定摻鉺光子晶體光纖光源
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 自選課題 |
起止時間: | 2006.01 至2015.07 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
摻鉺光纖光源集高穩定、高功率,高效率、寬帶寬、高的空間相干性、無輻射偏振、結構緊湊和使用壽命長等優點于一身,可應用于光纖傳感、光纖陀螺、通訊波分復用系統及密集波分復用系統、光譜測量方面、低相干光學成像等領域。尤其是高精度光纖傳感用光源的理想候選者,是實現精密級光纖傳感器最有發展潛力的光源。但是當前高精度光纖傳感光源還存在溫度敏感、環境適應性差等問題。所以,在進行光纖光源性能攻關的同時,還需要解決這些關鍵問題所造成光源輸出不穩定。因此,探索這些問題的解決途徑是特別重要和迫切的。
新型高穩定摻鉺光子晶體光纖光源主要應用于高精度光纖傳感。光源主要基于摻鉺光子晶體光纖中鉺離子受激的放大的自發輻射原理,產生寬譜的超熒光,同時結合多參數匹配、光譜整形、功率控制及相應軟硬補償等關鍵技術,成功研制了高穩定、低功耗及小型化的新型超熒光光纖光源。該研究的綜合成果表現在以下幾個方面:
(1)首次設計了針對于超熒光光源的摻鉺光子晶體光纖,牽引研制了國內首根摻鉺光子晶體光纖,使國內光纖研制單位具備了拉制摻鉺光子晶體光纖的工藝,為相關功能器件的研究奠定了基礎。
(2)首次提出基于摻鉺光子晶體光纖的超熒光光纖光源,對摻鉺光子晶體光纖光源的理論進行了深入研究,建立了摻鉺光子晶體光纖光源的物理模型,并開展了相應的光源性能的仿真研究,自主設計了該光纖光源模擬軟件,為實驗和工程化研究奠定了理論基礎,為光源的優化設計提供了理論指導依據。
(3)突破了溫變環境對傳統光源性能的限制,實現了高性能、高穩定光子晶體光纖光源。該新型高穩定摻鉺光子晶體光纖光源的主要技術性能指標為:在-40℃-70℃變溫環境:平均波長穩定性優于50 ppm,輸出功率穩定性優于1%,輸出功率大于6 mW和光譜帶寬大于6 nm;室溫下,啟動穩定時間小于1分鐘,平均波長穩定性小于2.5 ppm和輸出功率穩定性小于0.03%。另外,除我們課題組以外,在國內外尚未有該新型光纖光源的相關研究報導。該研究成果具有原創性,同時與國內外傳統光源性能指標相比,已具有明顯優勢,特別是該光源的環境適應性和穩定性方面的性能。
項目組經過多年的努力,在摻鉺光子晶體光纖的設計及研制、基于該新型光纖的超熒光光源研制方面取得了豐碩的成果,形成了許多關鍵支撐技術。同時該光源源自于項目組自主研發并主要用于高精度光纖傳感器,在此基礎上延伸研制出極高穩定光纖光源和高穩定光纖光源兩種產品形態。極高穩定性光源主要面向高精尖產品,適用于精密級光纖傳感系統。高穩定性光源主要面向普通端客戶,適用于光纖器件測試、中低精度光纖傳感系統。不同型號摻鉺光子晶體光纖光源產品,具有輸出功率高、光譜寬、溫度穩定性高、時間相干性低、外界電磁環境影響小、整個系統全光纖化,體積小、重量輕,具有很好的實用性。由于光纖傳感技術在今后二十年將走向實用化快速發展的階段,光纖傳感器將取代其他類型傳統傳感器一半以上的市場,而光源作為光纖傳感器中最重要的一部分,亦將會有廣闊的應用市場前景,因此該光源具有非常巨大的市場潛力。
總之,該新型光源的研制具有獨創性,技術上實現了重要突破,對于高精度光纖傳感器的發展具有深遠的影響和促進作用。目前我們正在致力于推廣該新型光源的使用,主要應用于高精度光傳感器方面。又由于近年光傳感的快速發展,各行各業對其需求逐步增大,所以未來的市場和經濟效率非常可觀。
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 小批量或小范圍應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 深圳大學 | ||
單位地址: | 廣東省深圳市南山區南海大道3688號 | ||
單位電話: | 0755-26536114 |
聯系方式
聯系人: | 吳旭 | 聯系人電話: | 15889503543 | 聯系人Email: | xwu@szu.edu.cn |
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