基于波片棱镜组合能量调节的切趾光纤光栅

为提高飞秒激光制备高反射率FBG(Fiber Bragg Grating)的边模抑制比,提出了一种基于组合二分之一波片和格兰棱镜调节激光能量的加工方法,制备出了高反射率和高边模抑制比的切趾光纤光栅。通过上位机输入切趾函数模型,实时精确调节步进电机速度,机械旋转二分之一波片位置,实现激光能量沿光纤方向呈切趾函数分布,从而在光纤纤芯中折射率调制区域呈切趾函数分布,获得参数可调的切趾光纤光栅。实验表明,该方法制备的切趾光栅在1550 nm处反射率可达70%,边模抑制比超过20 dB,半高峰宽度0.35 nm。对其温度和应力传感特性研究显示,其温度灵敏度为1.529×10^-2nm/K,应力灵敏度为1.61 nm/N。该种方法制备的高反射率切趾光纤光栅有望应用于大功率、窄线宽的光纤激光器以及高速精确传感解调系统中。

切趾光纤光栅的切趾深度分析

主要从平均色散、插入损耗、群时延波动(group delay ripple)的幅度和周期随切趾深度的变化等方面,分析了切趾线性啁啾光纤光栅的切趾深度对其特性的影响。并以补偿100km、光纤色散系数Df为17ps/nm·km(1550nm处)的标准单模光纤的色散为例,定量地分析了切趾深度对光纤光栅特性的影响,获得了切趾深度的最优化值。

倾斜切趾光纤光栅的理论与实验研究

针对飞秒激光刻写均匀光纤布拉格光栅的反射主峰存在较高旁瓣,容易对主峰形成串扰的问题,开展基于倾斜切趾光纤光栅的理论与实验研究。根据飞秒激光诱导产生的折射率特点,修正耦合模模型中的交流耦合系数,并利用有限元仿真的形式,验证了倾斜切趾法的切趾类型为高斯型。之后对影响切趾效果的关键参数进行实验研究,结果表明:实验结果与仿真计算基本一致;初始横向位移为5~10μm,且不对称偏移量小于±2μm时,边模抑制比可提高到15 dB。研究成果为提高光纤光栅边模抑制比提供了重要理论支撑与实践指导,对于推动光纤光栅制备工艺技术发展具有重要意义。

光纤光栅切趾技术

光纤光栅切趾技术是光纤光栅器件制作工艺中一种非常重要的技术,世界范围内对它进行了广泛的研究,本文详细介绍了9种光纤光栅切趾技术的原理及实现方案,对制作光纤光栅器件具有一定的参考作用。

光纤光栅阵列编解码器反射谱性能研究

阵列布拉格光栅(FBG)编解码器是二维混合扩时跳频光码分多址(OCDMA)系统的关键部件。运用高斯切趾光纤布拉格光栅阵列作为光编解码器,抑制了编码波长间的串扰,提高了编解码器的抗干扰能力。分析了二维扩时跳频OCDMA系统的原理及编解码信号模型,并对FBG阵列二维编解码器的时域编解码性能进行仿真研究。给出了编解码器中波长不匹配分析的数学模型,采用解码信号的自相关峰值作为衡量编解码器性能的指标,分析了各种波长不匹配情况下的编解码器性能。理论分析和仿真结果表明,更多的子光栅数具有更强的抗干扰能力,但要以误码率提高、传输速率下降为代价。