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题名MG-Y激光器波长跳变的电流补偿方法研究
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作者
汪迪
庄炜
张旭
王乐
刘万泉
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机构
北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心
北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
天津大学
澳大利亚科廷大学
广州南沙光子感知技术研究院
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出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第1期72-76,共5页
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文摘
【目的】在当前航天领域的高速发展下,对光纤传感解调系统的性能提出了更为严格的要求。文章旨在解决调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在通道切换时出现的波长跳变问题,从而提高激光器的波长稳定性,进而提升光纤传感解调系统在高速扫描下对振动信号的解析精度。【方法】通过深入研究MG-Y激光器的调谐特性,文章揭示了切换频率对输出波长的显著影响,并在此基础上建立了不同切换频率下激光器的波长跳变模型。基于波长跳变模型,设计和搭建MG-Y激光器波长跳变补偿系统,并提出了基于通道内电流规律的波长偏差补偿方法,通过调整通道切换处的3路电流,实现对波长误差的精准补偿,从而有效解决了波长跳变问题。【结果】实验结果表明,切换频率与波长偏差之间存在对数关系,通过实验数据拟合得到了波长偏差与切换频率的关系式。进一步的实验验证表明,通过对通道切换处的3路电流进行补偿,波长误差在1 pm以内,表现出了显著的性能提升。【结论】通过该补偿方法,波长偏差得到了显著减小,MG-Y激光器的波长稳定性得到了明显提升。文章不仅在理论上填补了高速振动环境下光纤传感解调系统的技术空白,更直接助力了国家在航天装备领域核心竞争力的提升,具有深远的科学和应用价值。
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关键词
调制光栅y分支激光器
波长跳变
切换频率
电流补偿
波长稳定性
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Keywords
MG-y laser
wavelength jumping
switching frequency
current compensation
wavelength stability
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分类号
TN248
[电子电信—物理电子学]
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题名基于KMeans的MG-Y激光器准连续调谐方法
被引量：1
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作者
张子娇
刘万泉
张旭
吕峥
庄炜
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机构
北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心
北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
天津大学精密仪器与光电子工程学院
北京工业大学信息学部
澳大利亚科廷大学计算机系
广州南沙智能感知研究院
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出处
《光通信研究》
北大核心
2024年第4期79-84,共6页
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基金
北京市自然基金-市教委联合基金资助项目(KZ201911232044)。
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文摘
【目的】光纤光栅传感系统的光源为系统提供能量,稳定且连续的光源对于整个解调系统的应用至关重要。当将调制光栅Y分支(MG-Y)激光器作为光纤光栅解调系统的光源时,需解决MG-Y激光器难以在所需特定波长范围内快速获得稳定且连续的波长调谐问题。【方法】为实现MG-Y激光器快速获得稳定且连续的波长,文章提出了K均值(KMeans)聚类模型,并将其运用到MG-Y激光器快速获取高质量电流-波长查找表(LUT)的构建方法中。【结果】通过KMeans聚类模型方法结合MG-Y激光器调谐特性,可以快速获得构建LUT中相位调谐区域内最优调谐参数曲线的质心点,消耗时间约18.26 s,再依据MG-Y激光器自身的左、右和相位的调谐特性,采用均匀插值的方法来实现MG-Y激光器的波长精细调谐。使用KMeans聚类模型得到全调谐范围LUT,按照一定间隔筛选得到目标LUT。激光器按照该目标LUT下发命令的输出波长,实测波长的均值与目标波长的误差绝对值的均值为0.18 pm,误差绝对值的标准差为0.52 pm。从而可将MG-Y激光器作为光纤光栅传感系统的稳定光源来使用。【结论】经实验验证,传统的人工完成寻找每个相位调谐区域找到质心点的用时至少需要。30 min。通过KMeans聚类模型方法,完成同样操作,能大幅缩短寻找质心点的时间。并且通过该方法可控制MG-Y激光器实现输出准连续调谐的稳定波长。
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关键词
调制光栅y分支激光器
K均值聚类
连续调谐
查找表
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Keywords
MG-y laser
KMeans clustering
continuous tuning
LUT
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分类号
TN248
[电子电信—物理电子学]
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