立美特的光纤传感器实际应用口碑好

随着全国广电网络FTTH建设的推进，光节点数量成倍增加，需要大量光放覆盖，受传统EDFA的功率限制，为了获得高功率输出，大功率光纤放大器越来越受到关注。

大功率光纤放大器的原理还是要从传统的掺铒光纤放大器EDFA说起。EDFA的增益光纤采用的是纤芯掺入铒离子的普通单模光纤，纤芯直径在8~10um之间，包层直径一般为125um，泵浦光和信号光同时在纤芯中传输，要提高EDFA的输出功率，可以提高泵浦功率，但由于纤芯直径很小，数值孔径也较小（0.1~0.2um），导致能够有效耦合进入纤芯的泵浦功率仅为几百mW；另一方面，可以通过提高铒离子的掺杂浓度来提高增益光纤的储能，但是铒离子浓度过高时会出现浓度淬灭现象，降低了能量转换效率。以上两个原因限制了EDFA输出功率提升的能力。

解决这个问题的方案是采用铒离子同其他稀土离子共掺杂的方法，以Er离子+Yb离子共掺光纤为例，通过高浓度的Yb掺杂可以对相邻Er起到有效的间隔作用，显著降低Er的淬灭效应，并可以减少Er与Er间因相互作用而发生离子转换的几率，有助于提高增益和输出功率。

大功率光纤放大器基本原理是采用了一个作为预放大器的掺铒光纤放大器和一个作为后放大器的铒镱共掺双包层光纤放大器。预放大器的输入从-5~+10dBm放大至13dBm以上，作为铒镱双包层光纤放大器的输入光功率，使输出光功率达到36dBm以上。同时对第二级光纤放大器的噪声影响非常小，两级间用一高功率隔离器分开，抑制正反向自发辐射光的放大。大功率光放的总噪声指数由前级放大器的噪声决定，这种结构设计提高了输出功率的同时降低了整机的噪声。

整机信号光通过隔离器进入前置掺铒光纤放大器，掺铒光纤放大器是由一个980nm激光器和一个WDM及20m长的铒纤组成。信号光通过掺铒光纤放大器后通过一个高功率的隔离器进入铒镱共掺双包层光放大器，此放大器是由2个915nm的多模半导体激光器、锥度光纤合束器、14m长的铒镱共掺的双包层光纤后通过隔离器隔离后输出。

大功率光纤放大器最主要是应用了包层泵浦技术、离子共掺技术及双包层光纤、大功率多模半导体泵浦激光器。

随着现代科学技术的发展,信息的获得显得越来越重要。传感器正是感知、检测、监控和转换信息的重要技术手段。光纤传感器是继光学、电子学为一体的新型传感器。

光纤传感器是利用光导纤维的传光特性，把被测量转换为光特性（强度、相位、偏振态、频率、波长）改变的传感器。它是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化，称为被调Ic智能卡制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

与以往的传感器不同,光纤传感器将被测信号的状态以光信号的形式取出。光信号不仅能被人所直接感知,利用半导体二极管如光电二极管等小型简单元件还可以进行光电、电光转换,极易与一些电子装配相匹配,；另外光纤不仅是一种敏感元件,而且是一种优良的低损耗传输线。因此,光纤传感器还可用于传统的传感器所不适用的远距离测量。

光纤传感包含对外界信号(被测量)的感知和传输两种功能。所谓感知，是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量，如强度(功率)、波长、频率、相位和偏振态等发生变化，测量光参量的变化即兴义感知外界信号的变化。这种感知实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制。所谓传输,是指光纤将受外界信号调制的光波传输到光探测器进行检测，将外界信号从光波中提取出来并按需要进行数据处理，也就是解调。

因此，光纤传感技术包括调制与解调两方面的技术,即外界信号(被测量)如何调制光纤中的光波参量的调制技术(或加载技术)及如何从已被调制的光波中提取外界信号(被测量)的解调技术(或检测技术)。

光纤传感器的基本原理

光纤(OpticalFiber)是光导纤维的简称，光纤的主要成份为二氧化硅，由折射较高的纤芯、折射率较低的包层及保护层组成。纤芯为直径大约0.1mm左右的细玻璃丝，把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤传感器的发现起源于探测光纤外部扰动的实践，在实践中，人们发现当光纤受到外界环境的变化时，会引起光纤内部传输光波参数的变化，而这些变化与外界因素成一定规律，由此发展出光纤传感技术。

光纤对许多外界参数有一定的敏感效应。研究光纤传感原理就是研究如何应用光纤的这些效应，研究光在调制区内与外界被测参数的相互作用，实现对外界被测参数的“传”和“感”的功能，这是光纤传感器的核心。

在光通信系统中，光纤被用作远距离传输光波信号的媒质。显然，在这类应用中，光纤传输的光信号受外界干扰越小越好。但是，在实际的光传输过程中，光纤易受外界环境因素影响，如温度、压力、电磁场等外界条件的变化，将引起光纤光波参数如光强、相位、频率、偏振、波长等的变化。因此，人们发现如果能测出光波参数卡簧的变化，就可以知道导致光波参数变化的各种物理量的大小，于是产生了光纤传感技术。光纤传感技术是用光纤对某些物理量的敏感特性，将外界物理量转换成可以直接测量的信号的技术。由于光纤不仅可以作为光波的传播媒质，而且由于光波在光纤中传播时表征光波的特征参量(振幅、相位、偏振态、波长等)因外界因素(如温度、压力、应变、磁场、电场、位移、转动等)的作用而直接或间接发生变化，从而也可将光纤用作传感元件来探测各种物理量。