基于低噪音随机光纤激光器的宽带和高灵敏度超声波传感,具有高Q无序格阵列反

科学领域:

• 光子学和传感技术
• 光纤传感器 光纤传感器
• 超声波应用 超声波应用

背景情况:

• 随机光纤激光器 (RFL) 由于其独特的光谱特性,为传感应用提供了潜在的潜力.
• 现有的基于RFL的传感系统在灵敏度和运行带宽方面面临限制.
• 无序光纤布拉格格 (FBGAs) 提供了一个提高RFL性能的机会.

研究的目的:

• 提出和演示一种新的宽带和高灵敏度超声波传感系统.
• 为了利用一个无序的FBGA来提高超声波检测中的RFL性能.
• 描述传感能力,并将其与现有的基于RFL的系统进行比较.

主要方法:

• 开发一种低噪音随机光纤激光器 (RFL),采用无序光纤布拉格格 (FBGA) 作为反.
• 在无序的FBGA中利用复杂的干扰来实现高Q值和大光谱倾斜.
• 基于FBGA的RFL对超声波传感,测量频率范围和信号噪声比 (SNR) 的实验性评估.

主要成果:

• 拟议的基于FBGA的RFL系统实现了高达27.9MHz的超声波传感.
• 平均信号噪声比 (SNR) 记录为33dB,代表了13dB的改进.
• 该系统显示,与随机光纤格子 (RFG) 反的RFL相比,传感范围扩展了6.7 MHz.
• 在高频率下,强度噪声被抑制了超过10dB,而光谱斜率是基于RFG的RFL的300倍.

结论:

• 无序的FBGA显著提高了用于超声波传感的RFL性能.
• 开发的系统提供了卓越的宽带功能和高灵敏度.
• 这项技术对先进的超声波检测和成像应用具有前景.