一种基于3×3光纤耦合器的激光波长测量方法

针对现有激光波长测量方法复杂、成本高、缺乏普遍适用性的问题,提出了一种基于3×3光纤耦合器的激光波长测量方法,理论推导了测量方法的基本原理,并搭建了激光波长实验测试验证系统。利用光纤延时线(FDL)改变干涉仪测量臂的传输时延,采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)采样得到该时延变化量对应的干涉信号条纹半周期数,根据半周期数与时延差之间的关系,计算出待测激光波长。实验测试结果表明:当用该测量方法测量出激光波长分别为1310.84、1550.78 nm时,使用光谱仪测得的激光波长分别为1310.56、1550.63 nm,两者结果几近一致。

一种基于3×3光纤耦合器的短距离光纤频率传递的噪声抑制方法

提出了一种噪声抑制方法,设计了基于3×3光纤耦合器迈克尔逊干涉仪的频率传递系统,使用嵌入式系统进行控制,通过调整光纤长度,实时补偿由温度变化等环境因素引起的时延变化,并进行了实验验证。启用时延补偿后,实验用的30 m长传输光纤在环境温度变化21℃条件下长度变化量小于±1μm,对应时间延迟变化量小于10 fs,所传输的光梳重频信号的频率稳定度没有明显变化。本文工作有望为空间条件下的光钟信号向比对设备的传输路径噪声抑制提供有效的解决方法。

一种用于空间光学频率信号稳定度评估的微波双向测量系统

针对星地复杂环境下空间光学频率信号稳定度评估的需求,设计基于微波时频传递链路的双向时差测量系统.利用内置激光器对光学频率信号光纤传递链路进行相位漂移检测并补偿,控制光频信号传输时延;基于马赫-曾德尔干涉仪结构进行光学本振合成,提高射频信号质量;通过分时复用实现对通道载波多普勒频率牵引和相位跟踪,实现高精度测量.地面测试结果表明该系统可实现测量系统附加频率稳定度5.07×10^(-14)s/1 s,5.31×10^(-16)s/300 s,2.36×10^(-17)s/1×10^(4)s,7.46×10^(-18)s/8.64×10^(4)s.

掺铒光纤放大器增益特性仿真研究

仿真计算了EDFA单极放大结构和双级放大结构的增益和噪声系数,仿真计算了16波DWDM信号放大在泵浦功率变化、输入功率变化、掺铒光纤长度变化情况下的增益曲线变化情况,总结了泵浦功率、输入功率、掺铒光纤长度的变化引起的增益曲线变化趋势;提出了C波段40波DWDM信号全波段放大的增益曲线选择方法并仿真计算了40波DWDM的最佳增益曲线,为增益均衡掺铒光纤放大器设计提供了技术指导。

基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术

传输光纤受环境温度变化和振动的影响,会造成射频光频率信号相位漂移,导致时频传输精度下降。为了降低光纤相位漂移对传输系统的影响,采用基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术,进行了光纤相位漂移检测和相位补偿实验验证。实验结果表明:168 m传输光纤28 h自然相位漂移了32.3 ps,采用压电陶瓷和温控光纤协同相位补偿,相位漂移量降低到1.29 fs。

一种高效率的新型激光器温度控制与功率驱动电源

为了满足低成本、高效率、高精度的需要,设计开发了一种半导体激光器基于PWM功能的驱动直流恒流源和恒温控制电路,并实现了单片机程序控制,可以满足单机操作、现场控制和远程控制等各种需求。文章设计的激光器驱动恒流源和恒温控制电路操作方便,显示直观,控制精度高,输出特性好;可以最大提供3A的恒流驱动电流和温控电流,激光器输出功率稳定性小于0.01dB,温度稳定性小于0.01℃。

几种测量超窄激光线宽方法的比较

介绍了布里渊光纤环形激光器拍频法、差拍法、零拍法和光纤环法4种超窄激光线宽的测量方法。通过比较,给出了4种方法在分辨率、激光线宽和线型效应等方面的优缺点,根据这些优缺点,指出了每种方法的适用范围。

一种高精度大容量可扩展光纤光栅传感解调方法

介绍了几种典型解调方法的特点,提出了一种高精度、大容量、可扩展的光纤光栅传感解调方法。该方法用扫描激光器作为光源提高信噪比,用FPGA电路进行并行采集实现大容量,用F-P标准具提供实时波长校准,适用于各种大型结构体长期实时健康安全监测。

一种主动锁模光纤激光器稳定性的新方法

介绍了光码分复用通信系统中超短脉冲光源的重要性,并对主动锁模光纤环型激光器的稳定性问题进行了分析,然后介绍了解决长期稳定性的两种常用方法,最后提出了一种利用温控来解决长期不稳定性的新方法。

各种常见光纤喇曼增益谱分析

研究了同等实验条件下,10种不同长度/不同种类光纤的喇曼增益特性。比较记录了这10种光纤的各阶Stokes光谱出现的先后顺序,及各阶Stokes光谱峰值波长。实验发现,除了1455nm的光谱为单一激发峰外,其余5阶光谱均有两个峰。

OFDR光源非线性调谐引起的距离偏移校正研究

在基于光频域反射仪(OFDR)的光纤距离测量中,光源非线性调谐效应直接影响测量距离的精度,使得OFDR的测量结果发生偏移。通过理论分析调频线性度与测量距离的关系,提出了一种距离校正的方法,利用辅助干涉仪测量光源调谐的非线性偏移量,根据偏移量直接在信号频域上进行插值校正,消除光源非线性调谐对测量距离的影响。实验表明:该方法能够有效提高OFDR测量距离的精度和空间分辨率,能在一个扫频周期内完成运算,具有很高的运算效率。

光纤延时测量技术研究

光纤延时系统在宽带、大动态射频光链路、时钟、本振信号光传输、射频光纤拉远和超宽带相控阵中均有广泛应用,而对光纤延时量和光纤长度的精确测量是研制光纤延时系统的关键技术。详细介绍了几种光延时测量方法,并对比分析了各种测量方法的特点和使用场景。

一种基于非线性展宽的宽带光源设计

采用光子晶体光纤(PCF)设计了一款宽带光源,该光源通过非线性效应将超短脉冲激光展宽为宽带输出。通过分析不同脉宽的激光器泵浦光子晶体光纤产生的光谱情况,设计了超短脉冲种子源和高功率光放大模块,并提出了光纤模场的匹配处理。

远程遥泵放大器研究

远程遥泵放大器是超长跨距无中继光纤通信系统中的关键器件,介绍了远程遥泵放大器(ROPA)的基本原理,提出了一种适合超长跨距无中继全光通信系统实用的远程遥泵掺铒光纤放大器设计方案,并结合实际测试结论和软件仿真结果,对影响远泵放大器增益的若干问题进行了分析论证。得出的结论可作为超长距离遥泵放大系统设计的重要参考。

水下综合信息传输光放大设备技术研究

由于水下综合信息的种类、格式、速率存在多样性,传统水下光中继设备无法实现对综合信息的放大。为了适应水下综合信息网网络融合的发展趋势,设计了一种可进行水下综合信息放大的水下光中继设备,既可以放大传统的高速数字通信信号,又可以放大海底观测网络和监测网络的数字及模拟信号,为水下信息网的融合发展提供了很好的技术支撑。

时频域二维编码OCDMA系统实验研究

研究了一种时频域二维编码的OCDMA系统,采用码位重叠扩时跳频码、Bragg光纤光栅时频域二维编解码器及ASE宽谱编码光源的优化方案,实现了622Mb/s SDH信号光CDMA系统光纤传输110km,其实测误码率小于10^(-11)。实验结果表明:系统能长期稳定工作,同时具有性能优良、结构简单、成本低廉、使用方便等突出优点。

相位调制展宽激光的线宽压缩方法研究

单频激光通过相位调制可以进行光谱展宽、提高光纤放大器受激布里渊散射的阈值,从而可以提高光纤放大器的输出功率,但也破坏了单频激光的高相干性;本文根据相位调制光谱展宽的原理公式,提出了进行激光线宽压缩的思路,用于激光放大后恢复相干性能;根据线宽压缩的原理提出了线宽压缩装置的构造,即采用两个相位调制器,一个负责光谱展宽,另一个负责光纤放大后的线宽压缩,并提出了实现线宽压缩的相位差调节和幅度调节的控制条件;限于实验条件不足,本文仅对理论模型进行了分析。

一种新型全光纤拉锥器件的研究

基于倏逝波理论,利用熔融拉锥技术,采用多种光纤,研制出了一种可以用于激光集束的多芯的全光纤器件。这种器件具有插入损耗小和器件芯间平行度高等优点。现已研制成功19芯和37芯光纤集束器,插入损耗<1 dB。这种新型光纤器件为光纤放大网络(FAN)集束提供一体化的阵列集束光纤,提高空间利用率,便于在大规模使用光纤的环境中应用。

光纤激光器中的模式分析和观测

提高光束质量的一个方法就是对激光谐振腔的模式进行选择。模式选择的基础是模式观测。传统的光点扫描法、扫描干涉仪法、自差法虽然可以对激光器的输出模式进行准确测量,但测试系统结构复杂、操作不便,不利于工程应用。研究了具有特殊"波导谐振腔"的光纤激光器的横模与纵模,提出了可供工程应用的更方便易行的模式观测方法。

用于OCDMA的新型ASE光源的研究

提出了一种有限带宽内ASE光源的新型光路方案,新光路的带内输出光谱功率远大于普通全增益带宽下的ASE光源,而且泵浦效率大大提高。另外,本ASE光源结构简单,实现全光纤化,稳定可靠,非常适合作为OCDMA系统的光源使用。