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Erbium-doped fiber laser based on FBGs-FP fabricated by femtosecond laser for temperature and strain sensing

材料科学 激光线宽 激光器 光学 光纤激光器 飞秒 激光功率缩放 干涉测量 光电子学 光纤布拉格光栅 波长 线性 物理 量子力学
作者
Shaode Li,Wei He,Yantao Liu,Zhihan Li,Hui Zong,Lianqing Zhu
出处
期刊:Optical Fiber Technology [Elsevier BV]
卷期号:80: 103467-103467
标识
DOI:10.1016/j.yofte.2023.103467
摘要

In this paper, an erbium-doped fiber laser (EDFL) system based on intrinsic Fabry-Perot interferometer (IFPI) structure is proposed for simultaneous measurement of temperature and strain. IFPI with a central wavelength of 1546.2 nm, an interference fringe interval of 1.8 nm is composed of two FBGs inscribed by femtosecond laser and used as the frequency selective device in fiber laser. The signal-to-noise ratio (SNR) and 3-dB linewidth of 1546.2 nm fiber laser are 27.735 dB and 0.21 nm, respectively. For 1546.2 nm-laser stability, the maximum fluctuation of laser peak wavelength and output power is 0.08 nm and 0.655 dBm, respectively. Experimental results show that the proposed EDFL sensing system exhibits a temperature sensitivity of 9.16 pm/℃, the linearity R2 is 0.99965 within the temperature range of 100 °C-800 °C and a strain sensitivity of 7.45 pm/με, the linearity R2 is 0.99985 within the strain range of 0 με–1050 με at 800 °C. The stability of both maximum temperature and maximum strain was monitored within 30 min, and the maximum fluctuation of laser peak wavelength and output power was 0.12 nm and 0.372 dBm, 0.05 nm and 0.667 dBm, respectively.
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