利用光纤偏振分束器和保偏光纤的传感解调系统

提出了一种利用光纤偏振分束器(PBS)和保偏光纤(PMF)中偏振模间干涉原理实现光纤布拉格光栅波长解调的方案,以提高光纤光栅传感解调系统的解调精度和稳定性。运用矩阵光学原理建立了数学分析模型,由此给出了系统输出信号与光纤光栅布拉格波长之间的关系。通过仿真分析,研究了保偏光纤长度、输入光相对于保偏光纤主轴的偏振角度和光纤偏振分束器主轴方位对系统输出信号的影响,明确提出了提高系统灵敏度的方法。根据设计方案搭建了实验系统,并进行了实验验证。结果表明:该设计方案可行,系统的波长分辨率<1pm,测量精度<1pm,温度可测量范围为90℃。该系统测量精度高,其稳定性优于利用M-Z型干涉仪的解调装置。

亦理亦工专业试点改革的研究与实践

理工融合是培养复合型人才的一种教育模式,亦理亦工最能体现理工融合的本质特点。北京邮电大学在"电子科学与技术"和"光信息科学与技术"两个专业中进行了亦理亦工的试点工作,对其专业培养计划、教学方法和内容等进行了改革。

与偏振无关的波导强度调制器

用点匹配法计算了与偏振无关调制器的半波电压，用ＦＦＴ－ＢＰＭ法分析两平行波导之间的耦合，设计制作了在１．

一种新型光纤光栅无线传感网络及路由设计

传统的光纤光栅传感网络具有灵活性低、移动性差等缺点。文章作者构建了一种新型的光纤光栅无线传感网络,该网络融合了无线通信和光纤光栅传感的优点。同时还设计了节点结构,并根据实际应用场景提出了该传感网络的路由协议——RT(路由选择表)协议。在NS2(Network Simulator)中,从分组投递率、时延和能耗等3方面与Flooding协议进行了比较分析,结果显示RT协议更适合该新型传感网络。

增益平坦的多波长泵浦宽带拉曼光纤放大器

在分析拉曼光纤放大器(RFA)原理的基础上,采用遗传算法对5波长后向泵浦拉曼光纤放大器的波长和功率进行了优化设计。实验采用位于5个波长处的7个泵浦激光器和100.8 km的色散位移光纤,实现了带宽为90 nm、开关增益为15.55 dB、增益平坦度为0.87 dB的拉曼放大,其平均有效噪声系数为-3.5 dB,与理论分析结果一致。

双三角形结构的光纤光栅压力和温度双参量传感器

为解决压力和温度同时测量时的交叉敏感问题,提出一种基于双三角形悬臂梁结构的光纤光栅压力、温度双参量测量传感器.在外界压力作用下,光纤布喇格光栅反射谱分裂成双峰结构,悬臂梁的应变调制传感光纤光栅双峰间距,温度变化转变成反射谱整体的移动.实验结果表明该结构可实现单光栅双参量测量,且具有良好的线性和可重复性.

啁啾sinc取样光纤光栅研究

提出了一种特殊的取样光纤光栅啁啾sinc取样光纤光栅研究表明,对于均匀光纤光栅进行啁啾sinc取样,可以实现色散斜率补偿和获得精确的反射波长数控制;对啁啾光纤光栅进行啁啾sinc取样,则能够实现色散和色散斜率的同时补偿,并且可以进行精确的波长数控制及获得各信道一致的反射率利用啁啾sinc取样光纤光栅。

温度对光纤布喇格光栅化学传感器性能的影响

阐述了光纤Bragg光栅化学传感的基本原理,推导并利用数值计算得出了腐蚀掉包层后的光纤Bragg光栅的纤芯有效折射率随外界折射率变化的关系.分析了温度对这种传感器造成的误差.研究表明,温度会造成光纤光栅变化和改变溶液折射率的大小,从而对传感器的测量造成影响.设计了一种温度补偿方案.实验分别研究了低浓度溶液和高浓度溶液中传感头两段不同光栅区的Bragg波长随温度的变化.结果表明:在清水中,传感头两段光栅区Bragg波长受到温度变化的影响基本相同,通过测量波长的差值可消除温度的影响;高浓度溶液中,传感头受温度影响造成的总波长漂移量约为未被腐蚀光栅区的波长漂移量的0.6,与理论的结果基本一致.传感头受温度影响造成的总波长漂移量可由未被腐蚀光栅区波长漂移量的大小得出,进而可消除温度对溶液传感的影响.

直流切趾对光纤光栅特性的影响

从模耦合方程出发,分析了直流切趾对光纤光栅特性的影响,给出了直流切趾和光栅啁啾之间的关系,提出了用线性直流切趾来实现均匀模板制作啁啾光栅和同一啁啾模板制作不同色散特性光栅的方法。实验上,用均匀模板制作了色散量为-2 126 ps/nm的啁啾光栅,并用同一啁啾模板制作出了色散量为-1 599.362 71 ps/nm-、1 250.4 ps/nm和-2 011.4 ps/nm的光栅。实验结果表明,理论和实验符合较好。

光纤环镜在光栅传感解调系统中的应用

为实现高稳定性、高精度的波长干涉解调,研究了保偏光纤环镜在波长解调结构中的应用,设计并搭建了一种基于光纤环镜的新型光纤布拉格光栅传感器解调系统。依据传统的矩阵光学原理建立理论模型,分析采用保偏光纤环镜实现干涉解调的基本原理,研究了其结构参数对解调精度的影响并进行数值仿真验证。在理论指导的基础上,搭建光路模块,并基于LabVIEW软件设计了用于消除系统结构参数误差的测定软件与解调系统监控软件,研制电路模块,构成了完整的传感解调系统。经传感检测验证,该系统在20~90℃对温度的分辨率为0.03℃,准确度可达±0.1℃,实验结果与理论分析相吻合,展示了该系统具有良好的稳定性,较高的检测灵敏度和较强的适用性。

高非线性光子晶体光纤中布拉格光栅的制作

采用相位掩模版法实验研究了高非线性掺锗光子晶体光纤中布拉格光栅的制作。实验中采用的光子晶体光纤的非线性系数约为12 W-1km-1,模场直径约为2.4 mm。分析了布拉格光栅的反射率随着曝光脉冲数的变化,随着曝光脉冲数的增加其反射率逐渐达到饱和,继续增加曝光量发射率开始下降。实验验证了可以在高非线性光子晶体中写入布拉格光栅,得到光栅的反射率为44.4%,这对于研究光纤布拉格光栅的非线性效应和应用具有重要意义。讨论了影响布拉格光栅写入效率的因素。

匹配光纤光栅温度传感解调系统

实验了一种基于一维调节器的光纤光栅静态温度（温度缓变）探测系统。在系统中，一维调节器与步进电机相连，步进电机由PC（计算机）通过PlC（可编程逻辑控制器）进行控制，匹配光纤光栅被固定在一维调节器上用来解调增敏光纤光栅传感器探测到的温度信号，匹配光栅的Bragg周期可通过调节一维调节器进行控制，其透射的光信号经光电检测电路检测并与调节架形成闭环控制。实验测得，在10°C～70℃范围内系统温度传感探测精度为±0．3℃。

间插取样光纤光栅多通道色散补偿器(英文)

对间插取样光纤光栅(ISFBG)进行了理论分析和仿真,给出了ISFBG的折射率表达式,提出了一种在较低的折射率调制深度条件下实现通道间平坦度较好的色散补偿器的制作方法.实验制作了由两个取样光纤光栅间插而成的10通道色散补偿器,其时延抖动大都小于20ps,通道间平坦度小于1dB.

光纤通信原理双语教学策略初探

一、背景介绍 光纤通信作为今天大容量、长距离（上千或上万公里）信息传输的主要方式，遍布全球，在全球的信息交流、信息流通方面扮演重要角色。很多高校的通信专业，甚至电子科学与技术、光学、光学工程、信息等专业都开设了光纤通信原理的课程。同时，考虑到中国已成为当前全球光纤通信系统的主要供应商，

基于特殊结构悬臂梁的FBG温度补偿压力传感器

提出两种特殊结构等强度悬臂梁,并用一根普通光栅实现了温度自动补偿的光纤光栅(FBG)应力传感器。在外界压力作用下,刚性粘接在悬臂梁上的光栅反射谱分裂成双峰结构,悬臂梁受到应力时引起传感光纤布拉格光栅反射谱双峰间距变化。根据该原理,实验比较了两种不同悬臂梁结构的测试结果,表明两种悬臂梁均具有较高精度、良好的线性和可重复性。

电子实验教学合作备课模式的研究与实践

针对电子实验教学滞后于电子技术发展、教师备课压力大而效果差、专职实验教学教师教研水平不适应新形势要求等在电子实验教学中普遍存在的问题，提出了电子实验教学合作式备课模式。通过明确目标、个体发挥、资源共享、相互验证、评价反思、行为跟进等一系列合作备课环节和形式，把握、运用合作模式在心理、效率及非认知品质方面的规律和作用，充分调动和发挥教师的热情和潜能。经过两个学期的实践，中心教研氛围日趋浓厚，教学效果显著提高。

折射率直流分量调制对光纤Bragg光栅的影响

从耦合模理论出发,推导了折射率直流分量调制函数与光纤Bragg光栅相位之间的关系式,分析了折射率直流分量调制对光纤Bragg光栅时延特性的影响.利用传输矩阵法进行了数值仿真,仿真结果与理论分析一致.在理论分析基础上,提出采用同一块均匀相位掩膜版灵活制作具有不同线性或非线性时延特性的啁啾光纤光栅的方法,可用于高速光通信系统中不同色散和色散斜率的补偿.

拉曼增强型自相位调制再生技术

自相位调制可用于信号脉冲的整形,可实现归零码(RZ)信号的再生。以高非线性光纤(HNLF)为介质,在高非线性光纤中实现了拉曼集总放大和信号脉冲的自相位调制。从理论上分析了同向拉曼泵浦增强信号的自相位调制,大大降低了所需的信号光强度。论证了在色散长度(LD)远大于HNLF长度(L)时由自相位调制(SPM)导致的频谱展宽,它与脉冲的啁啾无关,频谱的功率密度与脉冲的强度无关。因此在高非线性光纤之后加入偏移载波频率的带通滤波器可实现归零码信号的再生。集中拉曼放大可增强再生性能。

取样啁啾光纤光栅的时延抖动抑制

研究了用于多通道色散补偿器的取样啁啾光纤光栅时延抖动问题,分析了产生时延抖动的腔效应及抑制时延抖动的切趾技术,分析、比较了切趾前后取样啁啾光纤光栅的时延抖动情况,研究结果表明:取样啁啾光纤光栅的时延抖动与其折射率包络调制形成的外腔效应有关,与取样调制形成的多腔效应无关,对取样啁啾光纤光栅进行包络切趾能够有效地抑制时延抖动。

基于保偏光纤环镜的光纤光栅传感解调

研究了基于保偏光纤的光纤环镜结构并建立理论模型,分析各参数之间的关系,设计并搭建了基于偏振干涉的保偏光纤环镜传感解调系统。以LabVIEW作为软件平台,依据理论模型,开发了光纤光栅传感器解调控制系统,不仅实现了对解调系统的远程控制、数据采集、图形化显示及数据存储,节省了成本,还能直接获得待测参量值。采用可调谐激光器模拟光纤光栅反射波长的变化,实验证明了该解调方案的可行性和正确性。温度传感检测实验表明,该系统对温度的测量平均精度可达0.03℃,准确度为±0.1℃。