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PZT控制光纤长度的理论与实验研究

作　者: 曹亮
导　师: 田小建
学　校: 吉林大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 光纤 PZT PZT驱动电路 Sagnac光纤干涉仪
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文的主要工作是结合国家自然科学基金(No.60372061)项目“超高速主动锁模光纤激光器真自启动及稳定性研究”和吉林省科学发展计划项目((2004)科技字(1271)号)项目“超高速主动锁模光纤激光器模式控制及稳定性研究”进行的。主要针对主动锁模光纤激光器的稳定性提出了用压电陶瓷PZT来进行补偿控制。研究了PZT的原理,设计完成了具有良好动态响应的PZT驱动电路,搭建了马赫-泽德尔(Mach-Zehnder)光纤干涉仪和赛格纳克(Sagnac)光纤干涉仪来实现PZT对光纤长度的变化响应。

全文目录

提要  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 主动锁模光纤激光器在光通信系统中的应用  7-9
    1.1.1 光通信技术的发展  7
    1.1.2 主动锁模光纤激光器的应用及优点  7-9
  1.2 主动锁模光纤激光器简介  9-10
  1.3 压电陶瓷PZT 的应用  10
  1.4 本文的主要内容  10-11
第二章 PZT 的移相机理与驱动电路设计  11-29
  2.1 PZT 移相控制器的基本理论  11-15
    2.1.1 光纤PZT 相移控制器的移相机理  11
    2.1.2 用PZT 实现的光纤相位调制理论  11-15
  2.2 PZT 驱动电路的设计  15-22
    2.2.1 PZT 驱动电路的设计要求  16-17
    2.2.2 压电陶瓷驱动电路框图  17
    2.2.3 压电陶瓷驱动电路的理论分析  17-22
  2.3 PZT 驱动电路的实验研究  22-27
    2.3.1 电压放大倍数  22-23
    2.3.2 实时、线性放大不规则输入信号  23-24
    2.3.3 频率响应范围的测量  24-25
    2.3.4 上升时间和下降时间  25-26
    2.3.5 PZT 驱动电路消耗功率与输入信号频率的关系  26-27
  2.4 结论  27-29
第三章基于马赫-泽德尔干涉仪实验原理的光相干实验  29-47
  3.1 马赫-泽德尔（MACH-ZEHNDER）光纤干涉系统的理论分析  29-34
    3.1.1 马赫-泽德尔干涉仪的实验原理  29-30
    3.1.2 光相干实验相干解调原理  30-31
    3.1.3 实验框图与分析  31
    3.1.4 光电流放大电路的实验研究  31-34
  3.2 用于光相干实验的恒温控制平台的设计与制作  34-37
    3.2.1 恒温控制平台的结构  35-36
    3.2.2 恒温控制平台的实验研究  36-37
  3.3 光相干实验中两路光程初始相位差的测量实验  37-47
    3.3.1 步进相移式初始相位测定方法  38-40
    3.3.2 利用温度控制平台测初相位理论  40-42
    3.3.3 实验结果及讨论  42-47
第四章利用微分SAGNAC 干涉仪实现PZT 对光纤长度的响应  47-61
  4.1 利用微分SAGNAC光纤干涉仪的基本理论  47-49
    4.1.1 Sagnac 光纤干涉仪的基本原理  47-48
    4.1.2 利用微分Sagnac 结构系统的实验框图  48-49
  4.2 系统主要器件的选择及特性  49-57
    4.2.1 激光器  49-50
    4.2.2 光纤  50-52
    4.2.3 光纤定向耦合器  52-54
    4.2.4 光纤活动连接器  54-55
    4.2.5 反余弦电路的设计与分析  55-57
    4.2.6 积分电路的设计与分析  57
  4.3 应用微分SAGNAC结构实现PZT 对光纤长度变化的响应  57-61
    4.3.1 实验装置与过程  57-59
    4.3.2 实验结论与分析  59-61
第五章综述与展望  61-62
参考文献  62-65
摘要  65-67
Abstract  67-69
致谢  69

PZT控制光纤长度的理论与实验研究

内容摘要

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