光网络中光纤光栅构成的波长分插复用器理论及进展

本文从光网络角度详细叙述、分析了各种光纤光栅构成的波长分插复用器技术的发展及理论 ,并指出了不同种类分插复用器各自适用的范围 ,表明了光纤光栅构成的波长分插复用器在光网络中的重要性。

光纤光栅技术的进展及其色散补偿

光纤光栅在远程光通信系统中有着重要的现时和潜在的应用。文章介绍了制造具有复杂结构的光纤光栅的技术的最新进展以及它们在色散补偿中的应用，并指出了其发展趋势。

线性啁啾光纤光栅使色散补偿超过100km

报告了用简单的应力方法使均匀光栅成为线性啁啾光纤光栅的技术，并推导出了相应理论。在常规单模光纤Ｇ．６５２、１０Ｇｂ／ｓ系统中实现超过１００ｋｍ的色散补偿。

全光纤光子集成器件及系统

本文对全光纤光子集成器件与系统进行了较为全面地综述。结合我们的工作 ,对目前的研究热点 :光纤光栅、光纤激光器、光纤放大器、光纤光栅分插器与传感器等诸多光子器件以及由这些器件组成的波分复用通信系统进行了介绍和评述。一些新成果和新进展表明 ,这些光子器件与系统在当今和未来的光通信中将发挥重要作用。

长周期光纤光栅折射率特性仿真的新方法

基于长周期光纤光栅的模式耦合机理,提出一种快速模拟长周期光纤光栅折射率特性的方法。该方法在计算包层模式的有效折射率时分开计算,在环境折射率小于包层折射率时采用二分法和分步搜索法结合计算包层模式的有效折射率,在环境折射率大于包层折射率时采用Nelder-Mead加分步搜索法求解包层模式的有效折射率。在应用谐振波长的决定式求解与环境折射率的匹配的谐振波长时,采用变区间应用二分法求解而不是传统的逐步搜索法求解谐振波长。数值结果与实验结果做了对比,两者基本一致。实践证明,该方法方便快捷,比一般的方法速度提高7倍以上。

长周期光纤光栅的折射率敏感特性

利用光波导的耦合模理论分析了长周期光纤光栅(LPFG)的折射率传感特性,给出了LPFG的谐振波长相对于环境折射率变化时的漂移量解析表达式。对LPFG的折射率传感特性进行了数值模拟。结果表明:在光栅周期不变的情况下,当包层折射率小于且接近外界环境折射率时,波长的漂移量增大,且对应的模次越高、包层半径越小、包层折射率越小,波长漂移量越大,即LPFG对应于外界折射率传感灵敏度得到显著提高;当外界环境折射率大于包层折射率时,光栅的谐振波长将近似不变。

用粒子群优化算法设计光纤布拉格光栅

用粒子群优化(PSO)算法对二元相位取样光栅进行优化设计。实现了利用二元相位取样光栅对多信道色散和色散斜率的同时补偿。设计得到的二元相位取样光栅的反射谱各信道均匀,时延线性好,带宽、色散量和色散斜率可以根据实际的光纤类型来调整,对折射率调制要求较低。由于只有π相移,因此其制作比多级相位取样光栅相对简单。与其他优化方法相比,粒子群优化算法具有简单、收敛速度快等优点。

倾斜光纤光栅谱特性

基于倾斜光纤光栅耦合模理论,采用数值分析法研究了前后向导模耦合时倾斜角度和调制深度对倾斜光纤光栅反射谱的影响,以及导模和辐射模耦合时针对不同的入射光偏振态在倾斜角度、调制深度、光栅长度等不同时倾斜光纤光栅透射谱(或反射谱)的特性.研究结果表明,在前后向导模耦合时,不同偏振态入射光的光谱几乎相同;而对于辐射模耦合,由于反射谱的包络受消光系数的调制,而不同偏振态入射光的消光系数不同,并且倾斜角度越大不同偏振态的入射光的消光系数差别越大,故在研究辐射模耦合时需要将偏振态予以考虑.

长周期光纤光栅结构参数与透射谱关系的仿真研究

利用光纤3层模型理论,通过仿真研究发现长周期光纤光栅结构参数与透射谱的变化有规律性关系,给出了一阶低次包层模与导模耦合时透射谱的变化规律。当长周期光纤光栅的纤芯、包层的半径和折射率增大时,谐振波向短波方向漂移;当长周期光纤光栅周期增大时,谐振波向长波方向漂移;当长周期光纤光栅长度增加时,谐振波没有漂移现象,但是其深度减小。通过综合分析发现:谐振波漂移方向比较明确,但是损耗峰深度的变化并没有明显的规律。

光纤液位传感器在乳化液箱中液位检测的应用

乳化液箱中的液位传感器能够检测液位高度,将液位信号反馈给液位控制器,从而将保证乳化液泵的安全运行,因而对液位传感器精度和可靠性要求高。基于光纤的消逝场原理,提出了一种U形光纤乳化液液位传感器,介绍了传感器的组成。这种光强调制型光纤传感器结构简单,具有灵敏度高,抗电磁干扰,耐腐蚀的特点,能够实现对乳化液箱中的液位在线检测。

横向受力光纤光栅的仿真研究

仿真分析了光纤布拉格光栅(FBG)横向局部受力时的光谱变化,对不同受力位置、受力大小、受力长度分别作了谱分析.当FBG横向受力时,光谱会分裂,右侧反射峰将向长波漂移.当FBG只横向局部受力时,在反射光谱上出现一个透射缺口,且随压力的变化而呈线性、周期性变化.并对不同情况作了传感特性分析,希望这能对以后的实验研究具有一定的参考作用.

光纤光栅制作技术的最新进展

光纤光栅是一种应用前景广阔的无源光器件,为此较全面地介绍了三种类型的光纤光栅:石英光纤光栅、聚合物光纤光栅、光子晶体光纤光栅,光并分别阐述其最新的制作技术。

相移光纤光栅多重滤波特性研究及应用

滤波器是通信中一种重要的器件,相移光纤光栅因其显著的滤波特性,可作为带阻滤波器应用于密集波分复用系统,实现光信号的解调。影响相移光纤光栅滤波特性的因素有很多,通过相移光纤光栅的耦合模理论分析,并利用MATLAB语言编程计算出相移光纤光栅的单波长、双波长和多波长滤波反射谱。结果发现:光栅参数的变化会使相移光纤光栅滤波特性发生改变;当进行双波长滤波时,反射谱将随着相移点位置由内向外的改变而向内塌缩;多波长滤波时,相移点位置不同可分别出现多透射窗口和超宽矩形透射窗口。

3包层模型长周期光纤光栅透射谱的温度特性

为了研究长周期光纤光栅透射谱的温度特性,采用光纤3层模型进行了仿真研究,得出了1阶低次包层模与导模耦合时透射谱的变化规律。结果表明,在低温度范围内,其透射峰的深度基本不受温度的影响,不同谐振波长对应不同的温度灵敏性,次数越高灵敏度越高,K_7=0.04951nm/℃,K_3=0.04246nm/℃,但同一谐振波长对温度的响应具有良好的线性关系。

通信中长周期光纤光栅温度敏感性的补偿方法

为减小环境温度变化对通信中长周期光纤光栅(LPFG)器件谐振波长的影响,文章设计了一种补偿谐振波长漂移的方案,即在光栅表面涂覆一层随温度升高折射率变大的薄膜。计算结果表明,该方案是可行的,实现了谐振波长的零漂移,在通信领域具有广阔的应用前景。

环境折射率对长周期光纤光栅谐振波长的影响

长周期光纤光栅是近几年出现的新型光纤器件,表现为前向传播的纤芯导模与同向传播的各阶次包层模在特定波长时的模式耦合,因此它在温度、应变、折射率传感方面比普通的光纤光栅有更大的优越性.运用耦合模理论,首先讨论了长周期光纤光栅的谐振波长,并模拟了其透射谱.其次在理论上详细分析了长周期光纤光栅对环境折射率的敏感特性,讨论了环境折射率敏感度因子与包层模次数的关系,并比较了不同环境折射率下的灵敏度.最后模拟了在环境折射率小于光栅包层折射率的情况下,谐振波长随环境折射率变化的规律.

线性啁啾光纤光栅光学特性的仿真研究

在选择一定参数的情况下,对高斯变迹线性啁啾光纤光栅的光学特性进行了仿真,并与未变迹的线性啁啾光纤光栅的光学特性进行了对比分析,给出了Matlab仿真程序的原代码。

基于光纤光栅的波长可调谐光分插复用器

本文报道了一种基于光纤光栅的波长可调谐光分插复用器 .可连续线性调谐 5.3nm来选择不同的信道进行上下载信息 .用宽带光源对该器件的性能进行了测试 ;用该器件在 4波长全光纤激光器作信号源的光纤通信传输实验系统中做了解复用实验 .实验表明该器件能很好地下载光信号 ,相邻信道隔离度达到 2 9d B,具有一定的应用价值 .

一种新型的全光纤平顶光学梳状滤波器

提出了一种新型的全光纤光学梳状滤波器方案,并分析了它的色散、波动幅度和带宽有效利用率,为光纤通信研究提供了一种可行的参考方案。

分步迭代算法在LPG折射率特性研究中的应用

采用分步迭代算法对简化的包层模式本征方程进行数值求解,这种方法由机器选取初值,整个过程无需人工干预,核心代码只需几十行且计算速度快,可求解任意环境折射率下各次包层模式的有效折射率(包括实数解和复数解),从而可在很宽的范围内对长周期光纤光栅(LPG)的折射率特性进行数值仿真。与实验结果进行了对比,证明了该算法对求解拥有多个复数根的超复杂超越方程是一种比较有效的方法,这对于应用该算法研究更多包层光栅及镀膜光纤光栅的其他特性具有一定的意义。