一种基于双光纤环形腔的M-Z型交错复用器

提出一种将两个光纤环形腔分别加入MZ干涉仪两个干涉射臂中构成的交错复用器,得出了满足DWDM所需滤波性能的两个光纤环形腔的最佳耦合比.理论设计表明,这种新结构与已有的单环形腔的MZ型交错复用器相比,同时具有更宽的0.5dB透过带和25dB截止带.分析了耦合比对滤波性能的影响.

注入锁定光纤环形腔激光器实验研究

利用注入锁定技术，将中心频率稳定、窄线宽的ＤＦＢＬＤ作为主激光器，将光纤环形腔激光器作为从激光器．在实现注入锁定后，利用光纤环形腔谐振特性，有效压窄了注入光线宽．得到了中心频率稳定，较之ＤＦＢＬＤ线宽更窄的输出激光，目前线宽已被压窄到７０ｋＨｚ．

布里渊光纤陀螺光纤环形腔研究

提出了一种用于布里渊光纤陀螺的光纤环形腔设计方法。在分析了布里渊光纤陀螺原理的基础上,利用琼斯矩阵光学的理论以及光纤中的受激布里渊散射理论,详细研究了布里渊光纤环形腔的特性。通过对腔内外光强的细致分析,得出布里渊光纤陀螺环形腔对于腔的耦合系数及输入光强的要求。实验结果表明,该方法用于设置布里渊光纤陀螺工作点,能够保证斯托克斯光的最大传输效率,并有效抑制光路中的散粒噪声。

注入锁定掺铒光纤环形腔激光器及波长调谐技术

研究了掺铒光纤环形腔激光器(EDFRL)的注入锁定现象,提出了一种实现可调谐的单纵模EDFRL波长及功率稳定的新方法,即利用注入锁定技术向法布里-珀罗可调滤波器结合复合腔结构的EDFRL腔内注入低功率的连续光,使某一纵模在注入连续光的基础上起振.这个纵模在对增益介质的竞争中可以稳定地占据优势,从而与注入信号发生锁定,实现激光器输出光谱的稳定.实验得到激光器在1527.4～1561.9nm范围内波长可调,输出功率>0.6dBm,信噪比(SNR)>43dB;输出光波长与功率抖动分别<0.01nm和≤0.02dB,且线宽约为1.4kHz.

微纳光纤环形腔海水温度的谐振光谱分析

微纳光纤环形腔作为传感器件,具有灵敏度高、响应快的优点,因而越来越广泛地应用在传感领域。环形腔的谐振光谱直接反映外界环境的变化,因此谐振光谱分析对探测环境参数至关重要。从理论和实验研究了微纳光纤环形腔谐振光谱与海水温度的关系。首先,数值计算了基模(HE_(11))两个垂直偏振态的传播常数随光纤直径和探测波长的变化关系,计算结果表明传播常数随光纤直径增大而增大,随波长增大而减小,同时计算了传播常数随海水温度的变化,海水温度越高,传播常数越大,表明海水温度的变化会影响到模式的传播常数,因而可以通过测量谐振光谱的变化得知海水温度的变化。其次,搭建了海水温度传感实验系统,获得了微纳光纤环形腔海水温度的谐振光谱,实验发现同时存在两套谐振峰,分别对应基模的TE模和TM模,两个偏振模式的传感灵敏度分别为5.54和5.24 pm·℃^(-1)。最后,探讨了基模两个偏振态谐振光谱的产生原因,由于结型耦合区的扭曲耦合使得两个偏振态分离,并对两个偏振模式的谐振强度进行了分析。两个模式的谐振强度不同,而且随着波长的增加,一个模的谐振强度不断增强,另一个模的谐振强度逐渐减弱。这是由于不同耦合态的耦合系数和衰减决定的,而且他们随着波长而改变。实验结果与理论计算相吻合。

窄线宽单频线偏振掺铒光纤环形腔激光器

报道了利用在未泵浦掺铒光纤中 ,驻波饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性 ,并通过在腔中置入光纤起偏器 ,使掺铒光纤环形腔激光器产生单频线偏振激光输出 ,其线宽在 0 .75KHz以下 。

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。

光纤环形腔的腔长调制速率限和应用

从理论上导出了有线性腔长调制时光纤环形腔的输出特性，首次得到了腔长调制速率限的定量公式，并给出了调制速率大于速率限时腔的有效带宽与调制速率之间的关系．计算结果表明：当调制速率大于速率限时，腔的输出特性出现振铃和不对称．讨论了它在光纤环形腔陀螺中的应用．

半导体光纤环形腔激光器调谐特性的实验研究

采用国产半导体器件 ,组建了半导体光纤环形腔激光器 (FRSLs)的实验装置及相应的测试系统 ,系统地研究了FRSLs的输出和调谐特性。结果表明 ,已实现高速调制情况下的动态单纵模调谐 ,并获得波长调谐范围大于 36nm的稳定光脉冲输出。确立了FRSLs的阈值特性、输出功率等物理参量与振荡波长之间的关系 ,提出通过控制分光比来优化和兼顾FRSLs的调谐范围及输出功率。实验结果较好地与理论模拟结果相吻合 ,为进一步改善FRSLs的性能指标提供了实验依据。同时 ,这些分析与结论对于相关结构类型的激光器设计也具有一定的参考价值。

有源光纤环形腔的频率滤波特性

本文首先从理论上通过简单的分析得到了有源光纤环形腔的输出谱密度函数公式,该式清楚地表明光纤环形腔的频率滤波特性。从该公式出发,详细分析了环形腔输入光线宽和环形腔参数对输出光谱谱型和线宽的影响。最后,通过设计不同的环形腔的自由谱宽和不同线宽的激光器作为输入光源,对上述理论分析做了实验验证。理论和实验表明,由于环形腔的强度传递函数是多峰的响应函数,环形腔自由谱宽和输入激光线宽的大小直接影响到环形腔输出光频谱形状,即是单峰输出还是多峰输出。对于不同形状的光谱输出,输出激光的线宽受环形腔的参数影响也各不相同。

利用光纤环形腔获得短脉冲的特性研究

利用色散渐减光纤构成的非线性光纤环形镜压缩超短光脉冲的动力学特性,发现脉冲压缩存在最佳长度,此时输出脉冲近似为无啁啾脉冲;在最佳长度附近相当宽的范围内,压缩脉冲具有较好的时域及频域质量。当光纤环长度小于或大于某一值时,都会导致得到的压缩光脉冲质量退化。

色散渐减光纤环形腔镜非等比耦合传输特性研究

利用光纤环形镜对脉冲进行压缩有着消除脉冲基座的优势而被广泛采用。传统的色散递减光纤构成的环形腔构成都采用50∶50的耦合器,本文通过对不同脉冲宽度及不同类型色散递减光纤构成的环形腔镜研究,分析发现采用60∶40的非等比耦合器较50∶50的耦合器构成的环形腔镜能够获得更高压缩质量的输出脉冲。

布里渊光纤环形腔的克尔效应

针对布里渊光纤环形腔(BFRR)的克尔效应发生机理,首先研究了考虑克尔效应的腔谐振特性,理论推导出一阶斯托克斯出射光强发生光学双稳态的可能性。实验证明,入射光为440μW左右时30m短腔的一阶斯托克斯光会发生光学双稳态,双稳态的特性和腔耦合器的光强耦合系数及插入损耗有关。然后对布里渊光纤陀螺中的BFRR克尔效应进行了探讨,重点研究了谐振偏离对于陀螺输出非线性以及动态工作范围的影响。提出了一种全新的双环布里渊光纤陀螺方案,为布里渊光纤陀螺的克尔效应误差抑制提供了一种潜在的解决途径。

基于光纤环形腔光数据包循环复制的实验研究

通过实验研究了利用不同分光比耦合器构成的光纤环形腔实现光数据包循环复制的效果,并理论分析了影响复制效果的结构因素。耦合器分光比、光纤环形腔中的损耗和噪声对复制效果有不同的影响。光纤环形腔中光放大器、滤波器的加入,以及光脉冲直流基座的降低,可以明显改善输出的幅值和复制序列长度。但实验显示,接近等幅复制的光放大会引起光纤环形腔的自激。在这一情况下,在输出端增加饱和半导体光放大器(SOA)可提高复制信号的识别效果。

扭转椭圆双折射光纤环形腔输出特性

对扭转椭圆双折射光纤环形腔的带阻输出特性进行了分析和计算。结果表明 ,任意椭圆偏振态输入 ,光纤的双折射和扭转使光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组 ,对应于光纤的两个本征偏振态。谐振频率发生偏移 ,偏移量取决于光纤的双折射参数和扭转速率 ,两组谐振峰的相对幅度取决于光纤的双折射参数、扭转速率和输入偏振态。若输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一 ,就仅出现一组谐振峰。

光纤环形腔半导体激光器光谱特性的研究

采用光纤环形腔半导体激光器，在直接调制下，获得重复频率为１．３６８ＧＨｚ，峰值功率３．０ｍＷ，半值全宽度（ＦＷＨＭ）低于１００ｐｓ的超短脉冲。并从理论和实验上研究了阈值电流与波长之间的依赖关系。分析了进一步提高重复频率，降低脉冲宽度的途径。

耦合器损耗引起的附加相移对光纤环形腔特性的影响

从理论上分析了耦合器损耗引起的附加相移对光纤环形腔特性的影响.分析表明附加相移对环形腔谐振频率的影响可以忽略,对腔内光强的其它频率特性没有影响.模拟计算结果表明,输出带阻特性中的谐振峰形状出现不对称畸变,半功率全宽较之不考虑损耗引起的附加相移时的略宽,由此精细度的降低小于10.4%(K≥0.95).并对精细度的计算作了相应的讨论.

双折射光纤环形腔

应用琼斯矩阵详尽地分析了光纤各种不同性质的双折射对光纤环形腔特性的影响 ,光纤的双折射和扭转使普通单模光纤环形腔的带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组 ,谐振频率发生偏移 ,偏移量正比于双折射参数 g,两组谐振峰的相对幅度取决于光纤的双折射参数和输入偏振态 .调整输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一时 ,就仅出现一组谐振峰 .

考虑耦合器附加相移光纤环形腔精细度计算

从理论上导出了考虑耦合损耗引起的附加相移后光纤环形腔的带阻输出特性。分析表明 ,附加相移对环形腔谐振频率的影响可以忽略 ,对腔内光强的其它频率特性没有影响。但使输出特性中的谐振峰出现不对称 ,计算结果证明谐振峰半功率全宽较之不考虑损耗引起的附加相移时增大 ,精细度由此而有所下降 ,附加相移越大 ,精细度下降越多。

光纤环形腔半导体激光器全光波长转换特性分析

提出了一种基于光纤环形腔半导体激光器的全光波长转换方案。利用稳态速率方程 ,导出了激光器有源区载流子密度与偏置电流及输入信号光功率关系的隐函数表达式。