[发明专利]一种光纤陀螺用宽谱光源及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤陀螺、光纤传感领域，尤其是涉及一种光纤陀螺用宽谱光源及其制作方法。

背景技术

在光纤陀螺中，对于光源的要求一般为低时间相干性。目前中低精度的单轴光纤陀螺主要用超辐射发光二极管(SLD)作为光源，但SLD存在输出功率小、波长稳定性差、寿命较短和空间相干性差等缺点，在三轴一体化光纤陀螺应用中受到很多限制。用超荧光光纤光源(SFS)制作的宽带光源，具有输出功率相对较高，时间相干度低和温度稳定性好等优点，在光纤陀螺领域有相当重要的应用。

光纤陀螺的灵敏度极限取决于光电探测器的散粒噪声，由散粒噪声决定的灵敏度极限与照射到探测器上的平均光强相关。因此，光纤陀螺对光源的两点主要要求：一是要求光源有高的功率输出，因为高的输出功率可使光纤陀螺在高速旋转中具有高的精度和敏感性；二是要求有低的相干性，即短的相干长度，而光源的相干长度与光源谱宽(Δλ)成反比，可表示为：

LC∝λ2Δλ]]>

这就要求光源具有大的光谱宽度(Δλ)，以降低光纤陀螺中反射光与信号光的干涉，使瑞利背向散射噪声降至最低。SFS光源具有功率高、能够减少系统的相干噪声、光纤瑞利散射引起的位相噪声以及光学克尔效应引起的相位漂移、受环境影响小、易与单模光纤传感系统耦合、输出谱稳定等优点，在光纤陀螺领域具有明显的优点。通过三轴复用技术，用1×3耦合器将SFS宽谱光源的输出光平均输出到三个轴向正交的光纤陀螺中，是三轴一体化光纤陀螺技术的一个重要解决方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是满足高精度光纤陀螺的应用要求，进一步提高光源谱宽和波长稳定性，提出一种基于L波段(1560nm～1620nm)的超荧光谱掺铒光纤光源的制作方法，并在此基础上实现了C+L波段的超宽谱荧光光源，解决高精度三轴一体化光纤陀螺光源谱宽和波长稳定性问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，根据本发明的一种实施方式，一种光纤陀螺用宽谱光源包括第一泵浦激光器、第一光纤波分复用器、第一掺铒光纤、第一光纤隔离器和第一光纤反射器，其中，所述第一光纤波分复用器具有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口为第一波长端口，第二端口为第二波长端口，第三端口为第一波长和第二波长复用端口，该第一光纤波分复用器用于将第一波长泵浦光和第二波长的自发辐射光的光进行分路或者合路；所述第一泵浦激光器的输出端尾纤与所述第一光纤波分复用器的第一端口连接；所述第一光纤隔离器的输入端口通过所述第一掺铒光纤与所述第一光纤波分复用器的第二端口连接；所述第一光纤反射器的输出端口与所述第一光纤波分复用器的第三端口连接。

相应的，本发明还提出一种光纤陀螺用宽谱光源的制作方法，所述光纤陀螺用宽谱光源包括第一泵浦激光器、第一光纤波分复用器、第一掺铒光纤、第一光纤隔离器和第一光纤反射器，所述第一光纤波分复用器具有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口为第一波长端口，第二端口为第二波长端口，第三端口为第一波长和第二波长复用端口，该第一光纤波分复用器用于将第一波长泵浦光和第二波长的自发辐射光的光进行分路或者合路；所述方法包括如下步骤：步骤S1：将所述第一光纤反射器的输出端口与第一光纤波分复用器的第三端口进行熔接；步骤S2：将所述第一掺铒光纤的一端与所述第一光纤波分复用器的第二端口进行熔接；步骤S3：将所述第一掺铒光纤的另一端与所述光纤隔离器的输入端口进行熔接；步骤S4：将所述第一泵浦激光器的输出尾纤与所述第一光纤波分复用器的第一端口进行熔接。