光窄带滤波器及其在光纤激光器中的应用

单频光纤激光器在光通讯和光传感领域具有广泛的应用前景.采用数值分析的方法求解了基于可饱和吸收体的光窄带滤波器耦合模方程,对影响光窄带滤波器输出响应特性的掺杂光纤的长度、吸收系数和输入泵浦功率进行了理论分析;通过实验验证了构成可饱和吸收体的掺杂光纤长度与光窄带滤波器响应带宽成反比的结论;将光窄带滤波器应用于光纤激光器中,获得了输出激光功率大于1 mW,不跳模时间大于2 h,线宽在百赫兹量级,2 h内的功率不稳定度为0.022 87%的单纵模激光输出.

波分复用各向异性光子晶体滤波器

从光子晶体的光子频率禁带特性出发,提出了用两个或两个以上的各向异性周期结构光子晶体叠加在一起,形成叠层结构光子晶体,以获得窄带滤波特性的设想;利用光学传输矩阵法研究了这种结构的光子晶体,分析了在不同入射角和折射率条件下,该周期结构的透射和偏振的光学特性。分析表明,各向异性光子晶体在折射率比值较大或与高折射率各向同性介质结合使用,可以获得较窄的通带,从而实现滤波。数值模拟的结果也证实了上述构思的正确性。

基于亚波长超窄带滤波器设计

根据严格耦合波理论(RCWA),提出了一种基于亚波长的双导模共振(GMR)光栅透射型滤波器的结构设计,其工作原理是利用对称式双GMR光栅将电磁能量全部集中在结构的波导层中,从而产生高效的共振峰。利用两个单GMR光栅串联,光栅间分别为无空气间隙和间隔2.13滋m空气层两种结构。仿真结果表明,无空气间隙的双GMR光栅串联结构可实现在波长1550 nm处的滤波,其峰值透射率约为100%,半峰宽(FWHM)可达0.012 nm;有空气间隙双GMR光栅串联结构将GMR与法布里-珀罗共振(FPR)相结合,在共振波长1550 nm处的峰值透射率约为100%,FWHM为0.15 nm,并获得了平顶滤波曲线,平坦度约为0.1 d B,上述两种结构滤波器可用于光信息处理与光传感等领域。

分布反馈半导体激光注入锁定及其光纤传感应用

选用普通商用带尾纤的分布反馈式(DFB)半导体激光器作从激光器,测试了DFB半导体激光注入锁定的基本特性,如不同注入光功率下的锁定带宽、模式频谱、相位噪声及输出光功率,证明了相干光注入锁定具有极大改善从激光器频谱纯度同时不影响其输出光功率的特性;锁定后的从激光器可看作一个窄带、可调谐的光滤波器,并能提供一定的功率增益,滤波器的中心波长和带宽完全由注入光信号决定。将DFB半导体激光注入锁定技术应用于基于微波电光移频的布里渊光纤传感,实现了具有布里渊频移的单频信号提取放大,解决了直流工作点漂移带来的光强波动问题。