一种利用啁啾光栅反射滤波的光纤光栅传感解调方法

利用啁啾光纤光栅结合长周期光纤光栅边沿线性滤波技术 ,提出了一种新颖的光纤光栅传感解调方法 ,并实现了在传感波长变化 5nm范围内的波长解调 采用了全光纤结构 ,无需机械部件调谐 。

一种通道数可变的光纤光栅梳状滤波器

利用级联长周期光纤光栅与具有宽带反射功能的啁啾光纤光栅,构成了一种反射型的光纤光栅梳状滤波器.由于光在输出前经过两次干涉滤波作用,所以该梳状滤波器的消光比与透射输出型(即反射前)相比,增加了一倍.而且,通过调节啁啾光纤光栅的反射带宽,可以改变滤波器输出信道的数目.实验中利用弹性梁弯曲的方法,获得了两个可调的光纤光栅梳状滤波器,其信道数可分别在1～5和3～9之间的奇数间调谐(如果改变啁啾光纤光栅的初始中心波长,也可以获得偶数信道间的调谐).

长周期啁啾光纤光栅级联作为波分复用隔离滤波器的数值研究

用矩阵传输法对长周期啁啾光纤光栅用于波分复用隔离滤波器的特性进行了分析,讨论了设计该类型高性能的波分复用隔离滤波器的关键技术,给出了仿真结果,表明该类型滤波器具有大的可用带宽、频率等间隔、隔离度高和通带内的色散可以忽略等优点。

啁啾的长周期光纤光栅的透射谱特性

研究了线性啁啾长周期光纤光栅的交叉耦合常数以及高阶二次方啁啾对光纤光栅滤波器的影响 .研究发现 ,因交叉耦合常数的不同 ,滤波器可以是带通、带阻、或是部分带通带阻的 .高阶二次方啁啾对长周期光纤光栅滤波器的影响不仅表现在滤波器透射率的变化 。

线性啁啾对布拉格光纤光栅反射谱的影响

以耦合模理论为基础 ,采用分段均匀和传输矩阵法 ,得到分析啁啾非均匀光纤光栅光谱特性的教学物理模型 ,讨论了啁啾系数对高斯型切趾光栅和相移光栅滤波特性的影响。

啁啾光栅结合边缘线性滤波解调的FBG应变测量系统

介绍一种采用啁啾光栅并结合边缘线性滤波解调的FBG应变测量系统。系统中探头以2个光纤布喇格光栅(FBG)的波长差作为传感信息测量等强度悬臂梁的应变,避免了测量过程中温度变化因素对测量结果的影响,并且提高了灵敏度和分辨率。采用啁啾光栅结合长周期光纤光栅边缘线性滤波技术的波长解调方案,理论上证明了该系统的可行性,系统测量范围为0～500με,在海上开采平台、高层建筑、大型基础构件、桥梁大坝等结构的健康监测中具有一定意义。

非连续线性啁啾取样布拉格光栅型多信道光纤滤波器的设计

介绍了一种基于取样布拉格光纤光栅获得多信道光纤滤波器的方法。通过设计一种非连续阶梯型啁啾取样的布拉格光栅结构,可以分别实现单个信道宽度为50,100和200GHz的光纤滤波器。光纤滤波器的每个信道的宽度几乎完全相同,具有平顶、峭沿和高透射率特点,相邻信道间隔离深度超过28dB,平均插入损失不超过0.1dB,3dB带宽内相位响应起伏在5～30ps。利用介绍的方法制作具有相应非连续线性啁啾系数的全息相位掩模板,易于制作,成本低,重复性好。通过改变相应的光纤光栅参数,可以实现不同信道宽度的,性能稳定、可重复性高的光纤滤波器,在高速光通信系统以及光互连中有着非常好的应用前景。

基于级联相移线性啁啾光纤光栅的梳状滤波器设计

为了获得反射带宽大、信道间隔均匀的高性能梳状滤波器,提出一种基于级联相移线性啁啾光纤光栅的新型梳状滤波器的结构设计.利用传输矩阵法和法布里-珀罗谐振腔理论,数值分析了该梳状滤波器中啁啾光栅的级联方式、啁啾量、折射率调制量和级联处的相移量对光栅反射谱特性的影响.结果表明:对应不同的级联方式,反射峰存在疏密变化,即两个级联光栅的啁啾量同号时,反射峰分布均匀对称,可设计均匀滤波器;而两个啁啾量异号时,反射峰呈现出疏密渐变的特性,可设计非均匀滤波器.此外,光栅啁啾量增加,反射谱带宽增大,但是反射率降低,而增大折射率调制量,可以提高反射率;级联处的相移量改变时,每个反射峰位置发生移动,从而可以通过改变相移量选择滤波窗口.

基于啁啾光纤光栅的增益平坦滤波器

采用啁啾相位掩膜板和程控扫描曝光技术,在经过载氢增敏化处理的普通单模光纤上制作出可以用于掺铒光纤放大器增益谱平坦化的啁啾光纤光栅增益平坦器(GFF),经该器件平坦后的EDFA增益谱在30nm带宽范围内,不平坦度<±0.3dB.

啁啾长周期光纤光栅的滤波特性研究

基于光纤光栅耦合模理论,采用传输矩阵法对啁啾长周期光纤光栅的啁啾系数和光栅参量(光栅长度、光栅周期和折变量)对其滤波特性的影响进行分析。当啁啾系数处于-0.000008～-0.0004 nm/cm范围内时,可用于宽带带阻滤波器。当啁啾系数处于-0.05～-1 nm/cm范围内时,可用于多通道窄带滤波器。为啁啾光纤光栅滤波器的优化设计提供理论依据。

基于可变激光源和啁啾M-Z调制器的双调谐光电振荡器

设计了一种利用微波光子滤波器(MPF)实现频率可调谐的光电振荡器(OEO)。该模型通过双驱动Mach-Zehnder调制器(DD-MZM)和啁啾光栅形成高Q值的MPF,得出OEO的振荡频率是关于光源波长和DD-MZM直流偏置电压的函数,通过对光源波长或DD-MZM偏置电压的调整,可实现振荡频率调谐功能。同时,在电域上,利用RF耦合器和RF延时线形成两路具有延时差的反馈信号,通过合并后反馈至DD-MZM,从而有效地抑制边模。理论和仿真实验表明,针对不同的调谐范围可实现粗调和微调的功能。

几种新型可调谐窄带光滤波器

本文介绍了按常规光器件制作工艺可实现的几种新型可调谐窄带光滤波器的原理及性能,简单分析了各自的功能特点与不足。

光孤子在光纤中传输的实验研究

设定了光孤子传输的实验系统,采用色散搭配技术进行光孤子传输实验,利用光纤光栅滤波器消除DFB-LD的红移啁啾,得到变换限制脉冲。通过比较一阶孤子传输前后的自相关曲线和传输前后的频谱图,说明实验系统成功实现了一阶孤子无畸变传输34 km。

带有对称啁啾光纤光栅的Sagnac环滤波器

通过在光纤Sagnac环中引入对称啁啾光纤光栅,对带有光纤光栅的Sagnac环梳状滤波器进行了改进,克服了原有滤波器工作带宽小、通带间隔不等的缺点.通过对光栅参量进行适当设计,在中等折射率调制度下,可使光栅同时具有高反射率和大反射带宽,结合Sagnac环可得到大带宽、等间隔梳状滤波器.

新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用

提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术,解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点,以啁啾光栅作为矩形滤波器,提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰;以长周期作为边缘滤波器,将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围(FSR),解调速度快,克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题,同时还具有系统成本低,体积小,能够灵活多路扩展的特点。详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构,并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流(脉冲宽度25μs)情况下,该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、快速的解调效果。该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。

基于啁啾相移光纤光栅的多波长滤波器的研究

使用Ⅴ-Ⅰ传输矩阵法分析了相移量、相移点位置以及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅透射谱特性的影响,并分析了在啁啾光纤光栅中同时引入多相移时生成的多陷波滤波器的波长间隔,发现其与以同样的位置引入单相移时陷波滤波器的波长偏离间隔基本一致。依据仿真分析结果,可以优化啁啾相移光栅相移数量、位置间隔、啁啾系数和相移量的参数选择,设计出实际需要的多波长滤波器。

振幅采样结合相位采样的线性啁啾光纤光栅理论与实验研究

为了增加可调谐光纤激光器的调谐带宽,需要一种具有大信道间隔、大的总带宽、各信道的峰值反射率在带内保持均匀而在带外迅速下降的多信道滤波器。提出了一种基于光纤光栅大信道间隔的多信道滤波器实现方法,采用了振幅采样结合相位采样的线性啁啾光纤光栅,基于矩形函数的采样形式,不需要作单个采样的切趾。用所提出方法可以实现一块模板设计任意信道间隔的光纤光栅。通过理论和实验结果的对比,该设计方法得到很好的验证。

啁啾布喇格光栅法布里-珀罗滤波器

为了获得窄的自由光谱范围和可控的精细度,采用了将平行双通道波导用啁啾布喇格光栅完全反向耦合,在耦合区入口处制作解理面反射镜的方法,将光栅色散引入法布里-珀罗腔内,同时保持了解理面反射镜对精细度的控制。得到法布里-珀罗滤波器的自由光谱范围不仅决定于腔长,还决定于色散,通过调整光栅参数获得在大范围内可控的自由光谱范围。数值模拟和分析结果表明,这种啁啾布喇格光栅法布里-珀罗滤波器可以在传统双镜法布里-珀罗滤波器尺寸下获得千倍量级压缩的自由光谱范围,而精细度的调整不影响自由光谱范围。

一种基于采样布拉格光栅的梳状滤波器解决方案

基于采样布拉格光纤光栅,设计出一种多通道数梳状滤波器,所设计的梳状滤波器可应用于光纤通信中的波分复用(WDM)系统。在光栅中引入一种非连续线性啁啾阶梯式结构,并且在采样内,使折射率调制深度符合汉明分布,设计出一个具有26个通道、通道间隔50 GHz的梳状滤波器,它能够产生具有平顶、陡峭边沿以及高透射率的多个相同的通带,可用作多通道光分插复用器,广泛应用于WDM系统。

基于啁啾光纤光栅的波长可调谐带通滤波器

通过对长度4 cm带宽为35 nm的啁啾光纤光栅(CFG)施加横向的局部应力,啁啾光纤光栅的反射阻带中会形成一个或者若干个窄的透射窗口。窗口的位置随着施加应力的位置不同而变化,窗口的深度随着施加压力的大小和区域面积而变化,可以制作出波长可调谐的带通滤波器。3 dB带通宽度为0.2 nm,最小分辨率为0.4 nm。建立了压力造成相移的物理模型,并用分段均匀的方法对啁啾光纤反射谱的改变进行数值模拟,得到了不同受力长度以及不同受力间隔的啁啾光栅反射谱。实验数据与数值模拟的结果相吻合。