激光与光电子学进展, 2011, 48 (6): 060301, 网络出版: 2011-05-09   

高精度1.55 μm全光纤激光相干测速实验及数据分析

1.55 μm All-Fiber Laser Heterodyne Detection and Data Analysis with High Measurement Accuracy of Velocity
作者单位
1 中国海洋大学海洋遥感研究所, 山东 青岛 266003
2 中国电子科技集团公司第十四研究所, 江苏 南京 210039
摘要
介绍了一种高精度1.55 μm全光纤激光相干测速实验系统。实验系统采用光纤激光器作为激光源,利用光纤环行器与望远镜构成收发合置的光学天线,所有光学器件由单模光纤连接。数据处理采用快速傅里叶变换(FFT)频谱分析方法检测信号多普勒频移。利用该系统对转盘进行多次测速实验,速率测量的相对误差小于0.2%。同时对基于光纤激光器相干探测的主要低频噪声本振光强度噪声进行详细讨论,通过抽运驱动电流内调制法抑制本振光强度噪声后,系统的低速多普勒信号探测能力可提高2个数量级。
Abstract
A 1.55 μm all-fiber coherent laser demo system for high accuracy velocity measurement is presented. A 1.55 μm fiber laser is used as the transmitter. A fiber optical circulator and a telescope are used as the optical antenna. All optical devices are connected by single mode fiber. The signal and local oscillator (LO) filed are well matched with this system. Fast Fourier transform (FFT) is used to derive the signal Doppler shift. The experimental results indicate that the demo system can measure the target velocity accurately, the relative error of velocity is less than 0.2%. Besides, the problem from LO power intensity noise is discussed. The low-speed Doppler signal detection ability is improved by two orders of magnitude as a result of LO power intensity noise suppressed by pumping current modulation.

王希涛, 刘秉义, 吴松华, 姚琪, 李志刚. 高精度1.55 μm全光纤激光相干测速实验及数据分析[J]. 激光与光电子学进展, 2011, 48(6): 060301. Wang Xitao, Liu Bingyi, Wu Songhua, Yao Qi, Li Zhigang. 1.55 μm All-Fiber Laser Heterodyne Detection and Data Analysis with High Measurement Accuracy of Velocity[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2011, 48(6): 060301.

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