基于啁啾布喇格光栅的液位传感器

设计了一种基于啁啾光纤布喇格光栅的新型液位传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪组成。导出了啁啾光纤布喇格光栅的反射谱带宽与液位的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽,就可以得到被测液位的高度。并对设计的传感器系统进行了实验验证,实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽对温度变化不敏感,且在测量范围内,反射谱带宽与被测液位间有很好的线性关系。

线性啁啾光纤布喇格光栅反射谱的数值模拟

为了研究线性啁啾光纤布喇格光栅的特性,并进一步把它用于光纤激光器上,介绍了线性啁啾光纤布喇格光栅的耦合模理论,采用4阶Runge-Kutta法和传输矩阵法结合控制变量法,对线性啁啾光纤布喇格光栅反射率与啁啾系数、半峰全宽与光栅长度、反射率与直流纤芯折射率改变量之间的关系进行了数值模拟。结果表明,线性啁啾光纤布喇格光纤可以展宽带宽。基于这个结论,提出了利用线性啁啾光纤布喇格光栅作为光纤激光器腔镜,使输出谱线展宽,从而可作为宽带光源使用的方案。

啁啾布喇格光栅F-P传感器的优化设计

根据实际需要优化设计了一种基于啁啾布喇格光栅的本征型光纤法珀(F-P)传感器。对构成光纤F-P传感器的啁啾布喇格光栅的参数进行了优化设计,得到优化设计的光纤F-P传感器反射谱。实际制作了按照参数设计的啁啾布喇格光栅F-P传感器并进行了应变实验,实验结果表明,该方法设计的传感器应变测量精度高达±8με。

光纤布喇格光栅的理论分析

本文从耦合模理论出发推导了光纤布喇格光栅的最大反射系数和反射主峰带宽的表达式，以此为基础具体分析了相移光栅，导出了一些有重要意义的结果。

多波长啁啾光纤光栅叠栅的数值分析和设计

为了研究多波长啁啾光纤光栅叠栅的反射和时延特性,提出多波长啁啾光纤光栅叠栅的耦合模理论方法,得到波长间隔Δλ=1.6nm的4波长和8波长的啁啾叠栅的反射谱和时延特性的数值分析结果,并设计了波长间隔Δλ=0.4nm的8波长的啁啾叠栅,数值分析结果与实验结果非常一致。结果表明,多波长啁啾光纤光栅叠栅的耦合模理论是可靠的,可用来分析其各种特性,此方法对多波长啁啾叠栅的设计和制作具有重要的参考价值。

基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计

针对现有的波长解调型光纤布喇格光栅(FBG)风速计系统成本高、操作不方便等问题,提出一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。使用泵浦激光对长度为15 mm的FBG进行非均匀加热后,使其产生明显的啁啾效应,利用啁啾化FBG在风速作用下温度梯度降低导致啁啾程度减弱,其反射光功率也随之减小的原理,成功实现了强度解调型的FBG风速测量。实验结果表明:风速计的测量范围达0~11 m/s,在风速为0.1 m/s时风速计的灵敏度高达-28.60μW/(m·s^(-1)),其动态响应时间小于1 s(低风速到高风速约为0.3 s,高风速到低风速为0.9 s)。

等强度悬臂梁光纤光栅调谐特性研究

对等强度悬臂梁光纤光栅调谐特性进行了理论分析和实验研究,实现了线性无啁啾的光纤光栅调谐,实验结果验证了理论分析的正确性,提出了实现自动控制和去温敏的方法.

光纤Bragg光栅的优化设计

提出了一种优化设计变迹啁啾光纤Bragg光栅的方法。在优化设计过程中 ,利用四阶五阶Runge Kutta方法来计算光纤光栅的反射谱 ,利用非线性最小二乘法来对光纤Bragg光栅的啁啾和变迹参数进行优化 。

双体光栅外腔二极管激光器光谱特性研究

为了研究双体布喇格光栅外腔二极管激光器的衍射特性,采用一块体布喇格光栅与一块横向啁啾体布喇格光栅组成双体布喇格光栅,理论分析了组合前后体布喇格光栅的衍射特性,实验研究了双体布喇格光栅外腔二极管激光器的输出光谱特性。结果表明,在双体布喇格光栅外腔反馈的作用下,可以实现双波长同时输出,通过横向移动横向啁啾体布喇格光栅,可以在保持其中一个中心波长不变的情况下,使另外的一个波长在800nm^815nm的范围内线性调谐。此研究为基于双体布喇格光栅实现双波长输出的大功率二极管激光器提供了实验指导。

均匀非均匀光纤光栅反射谱透射谱特性研究

文中阐述了光纤光栅的分类以及它们的特点和应用,根据光的耦合模理论应用MATLAB仿真均匀周期布喇格光纤光栅反射率透射率特性和非均匀啁啾光纤光栅反射率透射率特性,研究得到均匀周期布喇格光纤光栅和非均匀啁啾光纤光栅的反射率、透射率与光栅长度L成正比,L=10mm时反射率和透射率接近100%,对比得到均匀周期布喇格光纤光栅反射率透射率,啁啾光纤光栅具有较宽的反射谱透射谱。研究结论为均匀非均匀光纤光栅器件制作提供理论依据。

啁啾光纤光栅EDFA增益平坦滤波器的设计与制作

采用啁啾相位掩膜板和程控扫描曝光技术,在经过载氢增敏处理的普通单模光纤上制作出可以用于掺铒光纤放大器(EDFA)增益谱平坦化的啁啾光纤布喇格光栅(CFBG)型增益平坦滤波器(GFF),运用数值解析的方法得到曝光量曲线,并将之分解成曝光频率、曝光功率密度、光斑尺寸和光纤移动速度的曝光函数,按照曝光函数进行程控扫描曝光从而精确控制光栅的反射率。对制作的CFBG进行退火老化处理和温度补偿及保护封装,封装后GFF的温漂系数在-20^+70℃内变化小于1 pm/℃,经平坦后的EDFA增益谱在30 nm带宽范围内,不平坦度<±0.3 dB。根据不同的EDFA的ASE谱,可程控给出不同的曝光函数,以制作具有不同反射谱的CFBG型GFF。

一种新型的CG-DBR光纤激光器

利用耦合模理论和数值方法，对高斯型耦合系数线性啁啾光栅分布布喇格反射（ＣＧ－ＤＢＲ）结构光纤激光器的特性进行分析，得到了阈值增益和纵模谱，并与均匀光栅，常耦合系数线性啁啾光栅ＤＢＲ光纤激光器进行了比较。为进一步的设计与制作提供了理论指导。

基于MPF的无模式跳跃光电振荡器

提出一种基于微波光子滤波器的无模式跳跃的光电振荡器。理论分析并实验验证了啁啾光纤布喇格光栅与一个光纤环级联后对跳模效应的消除作用,描述了光电振荡器的相位噪声特性和色散介质的三阶色散的影响。

数字化可编程全光纤波长可调谐OTD的设计

基于线性啁啾光纤布喇格光栅和数字可编程控制热敏打印头结构,提出并设计了一种全光纤结构波长可调谐的二阶光学时域微分器,通过一个可编程的电路,可将该微分器的中心频率在192.141～192.616THz间灵活配置。