标度因数是评价光纤陀螺动态性能优劣的一个重要指标, 其误差直接影响光纤陀螺的精度和稳定性。由于热胀冷缩效应陀螺光纤敏感线圈面积与温度呈正相关, 因此提出利用光源的温度特性对陀螺标度因数误差进行线性补偿的方法, 使得后续光纤敏感线圈的温度补偿效果最佳。实验结果表明: 在100 ℃变化范围(﹣40~+60 ℃)内, 使用该方法后, 陀螺标度因数误差由1100ppm减小到620ppm, 大大提高了光纤陀螺标度因数的温度稳定性(光纤敏感线圈温度补偿前)。

报道了一台基于同带泵浦技术的主振荡功率放大(MOPA)结构超荧光光纤光源。首先利用自行搭建的超荧光种子源获得了半高全宽(FWHM)线宽10.3 nm的宽谱超荧光种子，经光谱滤波得到FWHM线宽1.8 nm的窄谱种子光；种子光经二级预放大器放大至104.4 W后注入主放大器；主放大器最高输出功率3.14 kW，最高输出功率时光光转换效率80.74%，光谱FWHM线宽4.68 nm，光束质量因子为1.59。进一步提高系统泵浦功率有望获得更高功率输出。

本文通过对常见的双级双程双泵浦光源进行实验研究, 分析了两级掺铒光纤的长度以及两级泵浦的功率对光源输出光谱的功率大小、平坦度和平均波长的影响。根据实验分析结果, 当EDF1和EDF2的长度分别为9 m和38 m, 一级泵浦功率为65 mW, 二级泵浦功率为115 mW时, 光源输出功率为16.89 mW, 平均波长为1 566.389 nm, 1 536 nm-1 605 nm波段范围内光谱的不平坦度<±2 dB。

采用自制的1 018 nm光纤激光器做泵浦源,建立了全光纤同带泵浦的宽带掺镱超荧光光纤光源实验系统,首次利用同带泵浦对单程前向结构的超荧光产生进行了深入的实验研究。研究结果表明: 基于同带泵浦的掺镱超荧光光源的斜率效率高达88%,半极大全宽度(Full Width at Half Maximum,FWHM) 最宽可以达到14.81 nm。掺镱光纤长度的改变,将影响超荧光光源的最大输出功率、斜率效率及中心波长,随着掺镱光纤长度的增加,最大输出功率和斜率效率下降,中心波长红移。固定光纤长度,改变泵浦功率,随着泵浦功率的增加,超荧光的最大功率和FWHM增加,光谱中心波长偏移很小。在掺镱光纤长度为5.7 m时,超荧光光源的最宽FWHM为14.81 nm,斜率效率在80.3%以上,输出功率的波动小于1%,没有驰豫振荡出现。

利用掺镱双包层光纤, 建立了一套全光纤结构超荧光光纤光源的实验系统。研究了在正向泵浦情况下, 单程双向输出超荧光光源的特性, 并讨论了不同长度掺镱光纤对超荧光光源性能的影响。实验结果表明, 反向输出超荧光光源具有更高的效率和更宽的带宽。当增益光纤长度较短时, 其激光振荡阈值更高, 可产生更高的输出功率; 而当增益光纤长度增加后, 虽然最大输出功率下降, 但其能产生更宽的输出光谱。

对常见的单级、双级以及三级结构的C+L 波段掺铒光纤ASE光源进行实验研究, 对比它们的性能并分析各自的优缺点。结果表明, 单级和双级结构的C+L 波段掺铒光纤ASE光源C波段和L波段光谱很难实现最佳匹配, 导致平坦度不理想。虽然三级双泵浦结构光源结构较前两种较复杂, 但通过优化光源参数可以使输出光谱具有更好的平坦度, 从而更好地满足分布式光纤光栅传感系统、长距离光纤通信系统、光纤陀螺以及光谱测试等应用场合的要求。

采用掺铒光子晶体光纤代替传统掺铒光纤来提高超荧光光纤光源输出的功率稳定性和平均波长稳定性。在-45℃~70℃的全温区范围内，对超荧光光纤光源的光纤长度和半导体激光器(LD)抽运功率进行优化，并提出了用插值法进行LD抽运功率的优化方法，在光纤长度优化的基础上，高效、精确地优化了抽运功率，改善了光源的平均波长稳定性。经过优化的光源，在-45℃~70℃的全温区范围内平均波长变化量为0.67×10-6 /℃，输出功率稳定性为0.37%。

光纤陀螺要求其光源具有高功率、宽谱输出，同时在大温度范围内仍具有好的平均波长稳定性。为了满足-45℃~70℃大温度范围的应用需求，采用双程后向抽运、法拉第旋转反射、带通滤波等技术手段，对光纤材料和器件进行大温区全局优化，以改善超荧光光纤光源的平均波长稳定性。理论分析了不同中心波长和带宽的带通滤波器以及光纤长度等参量对平均波长稳定性的改善效果，以及和光谱带宽的关系。按照设计结果选择滤波、光纤长度等参量，通过对-45℃~70℃全温区范围进行系统全局优化设计，得到输出功率为32mW，功率稳定性为0.65%，光谱带宽为12.5nm，光源平均波长变化量为23.5×10-6。结果表明，平均波长稳定性在0.5×10-6/℃以下的高稳定性超荧光光纤光源中，32mW输出功率非常高; 所得的0.2×10-6/℃是115℃大温差范围、30mW以上超荧光光纤光源中非常优异的平均波长稳定性指标，满足光纤陀螺对光纤光源的要求。

为了获得高功率、宽带宽及谱平坦的长波段掺铒光纤光源，基于2级双程芯泵浦，应用偏振复用技术实现泵浦瓦级供给，在泵浦总功率和光纤总长度都不变的情况下，数值分析了4种光源结构的输出特性受泵浦和光纤分配比例的影响。结果表明，4种结构基本都能工作于L波段（1 565 nm~1 610 nm），带宽受结构影响较小，但只有"双程后向+双程后向"结构可同时拥有高输出功率和高平坦度。其在总泵浦功率750 mW，第一级泵浦功率为300 mW，第二级泵浦功率为450 mW时，和光纤总长度21 m，第一级光纤长度为18 m，第二级光纤长度为3 m时，可实现输出功率314 mW，带宽32.41 nm，中心波长1 584.84 nm，平坦度2.23 dB的L波段超荧光光源。