灵敏稳定的光纤弱磁场传感器

为了使光纤马赫 -陈德尔 (Mach- Zehnder)干涉仪在弱磁场传感器中能够稳定地工作 ,作者采用了等长的短干涉臂的措施 ,这样虽然导致使用的磁致伸缩材料 (MT)长度很短 ,引起传感器灵敏度降低 ,但提高了传感器的稳定性 .为了提高传感器的灵敏度 ,把传感器的调制频率设定在由 MT和光纤传感臂组成的系统的固有频率上 ,并且采用不同长度的 MT的组合来加宽此谐振频率的带宽 ,使得系统的固有频率在随温度变化时 ,传感器仍有较好的稳定性 .作者研制成功的光纤弱磁场传感器既有较高的灵敏度 (8× 10 - 3A/ m) 。

三光纤干涉型波分复用器的理论分析与实验(英文)

本文提出一种由三根长度不等的单模光纤作为干涉臂连接两个 3× 3耦合器而成的干涉型超窄三波分复用器 ,并对其进行了理论分析与实验研究 文中给出了三角型 3× 3耦合器的传输矩阵及三根干涉臂的长度之差与复用波长的关系 ,并由此导出了整个系统的功率传输式 理论分析与实验曲线基本一致 我们实验样品的使用波段为 1 55μm ,波长复用间隔为 1 6nm ,插入损耗约 0 6dB ,三个端口的隔离度分别在 1 3～ 1

温度对扭转光纤环性能的影响

从理论上和实验上研究了温度对扭转光纤环性能的影响。结果发现,当注入线偏振光时,扭转光纤环内存在一个弱主轴,并且其方向会随着温度的变化而偏移;而注入圆偏振光时,输出光仍然是一个比较好的圆偏振光,在同样的温度范围内,椭圆度变化很小。为进一步提高光纤大电流传感器的稳定性研究提供了一个有益的参考。

光纤λ/4波片的温度特性

分析光纤λ／4波片的温度特性，讨论应力双折射的熊猫型光纤和几何双折射光纤制成的λ／4波片的相位延迟随温度变化的改变情况，得出几何双折射光纤制成的λ／4波片更为稳定．对自制的两种光纤λ／4波片进行实际测量，实验结果显示，用几何双折射光纤制成的λ／4波片比用熊猫型光纤制成的λ／4波片在-40～60℃的温度范围内具有更好的温度特性．

扭转光纤环Verdet系数的干涉法测量

提出采用干涉的方法测量几种不同扭转圈数的扭转光纤环的Verdet系数.其结果与已知的直退火光纤在1.322μm波长和直扭转光纤在0.633μm波长下采用测量偏转角Δθ方法测得的结果基本一致.实验数据采用目前研制光纤电流传感器最常用的Sagnac干涉方法,并在最常用的1.31μm波长光源下得到,因此对进一步研究扭转光纤环电流传感器具有实用价值.

塑料光纤耦合器的分析和研制

研究了一种新型的塑料光纤耦合器件。采用超声波熔接法制作塑料光纤耦合器,制作过程方便可行。分析了这种耦合器的长度和压缩厚度的变化对耦合比的影响,实验测试结果和计算机模拟分析基本一致。提出了降低工艺过程中的附加损耗的措施,实际制得的塑料光纤耦合器的耦合比和附加损耗能满足短距离通信上的使用要求。

50 GHz光纤梳状滤波器的研制

利用Mach Zehnder干涉仪的原理制作成了50GHz四端口光纤梳状滤波器,整个结构由3个光纤Mach Zehnder型干涉仪按树形结构组成.构成干涉仪的2个耦合器均采用平行拉锥法和自制的精密拉伸工具进行制作,这样使得所制的Mach Zehnder干涉仪的干涉度超过20dB,并对整个器件进行了长时间的退火处理,克服了Mach Zehnder干涉仪稳定性差的缺点.然后采用特定的方法进行波长微调,使器件中心波长和复用波长间隔均达到ITU T的标准,它的平均插入损耗约1dB.本器件可和200GHz的密集波峰复用(DWDM)器件配合使通道间隔达到50GHz,从而使原系统的信道数扩充4倍,并对现有200GHz系统的扩容提供了一个低成本的方案和相对廉价的器件.

长耦合区光纤熔锥型温度传感器

全光纤温度传感器是超高电压下测量温度的急需器件.用增长光纤耦合区长度的方法使得对温度不很敏感的光纤熔锥型耦合器其分束比对温度变得比较敏感,从而达到对温度传感的目的,由于没有附加敏感材料,其长期重复性和可靠性较好.对不同拉锥长度的耦合器在温度的敏感性和线性度等方面进行了研究,目前实验样品在-40～90℃范围内,输出分光可见度已达到0.7%/℃,并有较好的线性度和重复性.

平顶级联马赫-曾德尔型间插复用器的研制

对级联Mach-Zehnder干涉仪进行了理论分析和计算机模拟,并成功制作了50 GHz的平顶二级级联Mach-Zehnder干涉仪型间插复用器,整个结构由3个耦合器和2组干涉臂组成.实际得到的光谱分布与计算机模拟的曲线基本相符,1 dB带宽达到了0.304 nm,占复用波长间隔的76%,得到了比较理想的平顶型的光谱分布,整个器件的附加损耗约为1 dB.

一种新型三节重入式电桥

给出一种新型的三节重入式同轴线电桥的结构，这种结构制作简单、调试容易、性能优越．并设计了一个0．8～2．4GHz的三倍频程的电桥，试验结果和理论仿真结果吻合很好，完全达到指标要求．

磁力共振在磁致伸缩光纤磁场传感器中的应用

给出了影响共振频率的因素及解决频率漂移的办法 ,从而得到既有很高灵敏度又有很好稳定性的光纤直流弱磁场传感器。

用三干涉臂马赫-曾德尔干涉仪制成的光纤密集型波分复用器

提出一种新型的光纤干涉仪 ,它是采用二个 3× 3单模光纤耦合器组成三光纤系统的马赫 -曾德尔 (Mach- Zehnder)干涉仪 ,当干涉仪的三条光纤干涉臂两两之间分别存在长度差Δ L和2Δ L时 ,干涉仪形成了一个波分复用间隔相等的三波分复用器 ,波分复用的波长间隔仅仅取决于ΔL的大小。实验样品的使用波段为 1.55μm,波长复用间隔为 1.6 nm,附加损耗为 0 .6 d B。

光纤马赫-陈德尔干涉型8波分超窄波分复用器的研制

报道了采用７个单模光纤马赫－陈德尔（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干涉仪进行三级串联而组成的８波分复用器，既保留了干涉型光纤波分复用器超窄波分复用间隔的优点，又消除了其复用路数少的缺点。文中介绍了这类波分复用器的原理、设计方法和制造技术。实验样品的使用波段为１．５μｍ，波长复用间隔为２．４ｎｍ，整个器件的附加损耗约为１．５ｄＢ。

高性能三端口全光纤开关

提出采用２×２和３×３单模光纤耦合器组合成的马赫－陈德尔干涉仪来制作全光纤开关。解决了在连续熔融拉伸两个耦合器组成马赫－陈德尔干涉仪的过程中，由于干涉的作用而无法监视光功率来控制第二个耦合器的分束比的问题。并且由于是连续熔融拉伸，保证了两条单模光纤干涉臂长度的一致，从而提高了单模光纤马赫－陈德尔干涉仪的性能，使得用其做成的三端口压电陶瓷电控全光纤开关具有宽频带的特性，其最小交调达到３０ｄＢ，附加损耗为０．２３ｄＢ。

马赫-曾德尔型全光分插复用器特性调整的实验研究

分析了影响基于光纤光栅和马赫曾德尔干涉仪的光分 插复用器 (OADM)的特性的原因 ,根据理论分析和模拟计算 ,提出通过监控输入端口的背向反射光特性和局部加热的方法来判断和相应调整器件的参数 ,并用来模拟紫外激光修正过程。实验结果验证了这一方法的可行性。

时分复用倍乘光脉冲重复率的新型光纤耦合器环状连接法分析

提出并详细分析了一种基于时分复用技术倍乘光脉冲重复率的方法：在２×２光纤耦合器的一个输入口与一个输出口间，接入时延为脉冲列半周期奇数倍的一段光纤使之形成环状连接循环耦合，而在另一输出口获得光脉冲。详细分析了该系统中光纤耦合器耦合比、插入损耗、时延光纤长度的要求，偏差的影响及其调节法，给出了理论公式、结果的计算机模拟与实验介绍；与经典的马赫陈德尔干涉仪接法及近年提出的Ｓａｇｎａｃ环接法进行了比较。该方法特别适用于对窄脉冲列进行串接复用实现重复率的多次倍乘。

平面型四光纤耦合系统的研究

以线性耦合波方程为基础，导出了在弱熔情况下平面型四光纤耦合系统的传播常数、本征模以及功率耦合特性，并首次利用“熔拉”法研制成功了平面型四光纤耦合器，得到的耦合器谱响应实验结果与理论结果基本一致．

正方分布的4×4单模光纤熔锥耦合器耦合特性分析

本文以线性耦合波方程为基础,采用散射矩阵的方法讨论了具有正方分布的4×4单模光纤熔锥形耦合器的耦合特性,并与实验作了比较,得到了比较一致的结果。

熔锥直线型3×3单模光纤定向耦合器的光功率耦合分析

本文利用组合波导理论对熔锥直线型3×3单模光纤定向耦合器中的光功率耦合行为进行了详细的分析,并对该种耦合器的中心端光纤和旁边端光纤注入光能分别进行了讨论,前者得到了预期的结果,后者的结果与前者不同,却是十分有用的.这两种分析结果与实验结果相符.

光纤干涉型波分复用器件的研究

利用耦合模理论，分析了马赫－陈德尔（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干涉型波分复用器的复用间隔，波长隔离度及输出功率等特性，讨论了它的温度稳定性，并对其波长调谐性进行了分析与实验。