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。

色散线性度可调的大啁啾FBG色散补偿器

针对传统大啁啾FBG色散补偿技术中色散曲线线性度难以控制的问题,分析了相对啁啾系数比值与色散线性度之间的关系,依此提出一种基于大啁啾FBG的中继色散补偿器设计方案。该补偿器通过调节一阶和二阶啁啾系数的比值,实现色散曲线线性度可调的功能,且具有补偿带宽范围大、适合WDM系统远程中继补偿的特点。将该设计作为中继补偿器配置在500 km、8通道WDM系统中进行模拟实验,论证了该补偿器的效果。

基于多次曝光法啁啾光纤光栅的研究

使用多次曝光制作啁啾布拉格光纤光栅的方法,通过此种方法,目前已研制出啁啾光纤光栅的时延量大于2600ps,时延纹波小于30ps,光纤光栅反射谱的平坦度小于0.25dB,制成的FBG很适合远距离光通信系统。

可调谐啁啾光栅色散补偿40ps脉冲103Km传输实验

本文利用机械调谐的方法对10cm均匀光纤光栅进行调谐,实现了光纤光栅的线性啁啾调节,并实现了对25Gb/s103Km的色散补偿实验.实验结果表明,这种方案不仅对光栅的中心波长可以调节,而且可同时对光纤光栅的啁啾系数进行调节.

正弦形构造的光纤光栅自致啁啾效应

结合均匀光栅在受到非均匀应变时会产生啁啾效应的原理,提出了一种利用正弦结构将均匀光栅调制成啁啾光栅的方法。设计了正弦结构的基底材料,将光纤光栅粘贴在基底材料的应变非均匀区,通过施加拉伸载荷将其产生的应变引入FBG栅区,使得FBG产生了啁啾效应,FBG被调制成具有多个反射峰和宽带宽的啁啾光栅;使用有限元软件对正弦结构拉伸载荷下的应变进行了仿真,得到了正弦结构不同位置的应变云图;实验结果在位移载荷最大为8mm时,得到了带宽增加5倍,反射谱具有多个反射峰的啁啾光栅;结合传输矩阵法对啁啾光栅的反射谱进行光谱仿真重构,仿真光谱与实验光谱趋势基本吻合。

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。

三角形谱啁啾光纤光栅在光栅传感系统中的应用

利用三角形谱啁啾光纤布拉格光栅(T-CFBG)的反射和时延特性,提出了一种新的基于相位检测的FBG解调方案。该方案由光强来确定传感器光栅反射波长的相位延迟角范围,由相位检测来确定在该范围的相位延迟角大小,两者结合给出传感光栅的反射波长,因此具有更高精度和更大波长检测范围。实验制作了宽带宽具有三角形反射谱的T-C FBG,并对其用于传感解调予以了模拟分析。

啁啾光栅解调的准分布式光纤Bragg光栅传感器

为了提高光纤Bragg光栅（FBG）的应用范围,提出一种线性啁啾光栅（CFBG）解调的准分布式FBG传感系统。利用波导理论分析了CFBG特性;利用传输矩阵法推导了CFBG反射谱模型及波长与相位延迟的关系,并给出了相位延迟曲线。实验表明：所设计的系统应变测量范围为0-2 000με,温度测量范围为0-80℃;相位变化与被测信号成线性关系,拟合度分别为0.990和0.998,能满足工程应用的要求。

一种基于Optisystem的静态与动态色散补偿相结合方案研究

介绍色散补偿光纤DCF及动态啁啾光纤光栅FBG的补偿技术并比较其优缺点,提出在传统光传输系统末端加入动态FBG的方案,通过Optisystem仿真软件搭建40Gbit/s的光传输系统,用FBG仿真光传输400km的Q值为3.745,误码率为7.419 42e-5,用DCF静态混合补偿和静态与动态相结合的补偿方案分别仿真并比较两种方案传输相同距离的Q值和误码率的大小,证明提出的静态加动态的方案提高了光传输性能。

折射率啁啾调制光纤光栅性能研究

从耦合模理论出发,详细推导出平均折射率调制啁啾系数、初始位置平均折射率调制系数和啁啾光纤Bragg光栅(FBG)周期啁啾系数之间的对应关系,并进行了数值模拟和实验研究。结果表明:通过对平均折射率调制系数进行啁啾控制,可以利用一块相位掩膜版制作出不同色散补偿量的FBG。

电子束刻蚀分步啁啾相位掩模板的优化

掩模板制造过程中采用的是分步啁啾方法,分步间长度容易出现误差,这种接缝误差是引起啁啾光纤光栅(CFBG)时延纹波的系统误差。理论分析了相位掩模板的接缝误差对CFBG时延纹波的影响。分析表明,对长度为140mm的掩模板采用1.4mm的步长,接缝误差影响最小。并进行了实验验证。

基于啁啾光纤布拉格光栅的宽谱光单边带调制方法

提出一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的宽谱光单边带(OSSB)调制实现方法。光双边带(ODSB)调制信号经过同一CFBG两个相反方向的反射,利用偏振控制器(PC)实现两个方向偏振态的正交。这种双反射CFBG(DR-CFBG)结构可以滤出光载波与其中一个边带实现OSSB调制,同时消除了反射谱内的色散,避免了滤波引起的相位畸变。利用实验制作的线性CFBG搭建了DR-CFBG,实验数据仿真结果表明,本文方法可以实现宽谱基带信号与加载数据信息射频信号的OSSB调制,结果表明传输距离大于6km时,40Gb/s NRZ信号OSSB调制传输有明显优势;加载2.5Gb/s的NRZ信号,OSSB调制传输50km,误码率为10-9时,20GHz射频为载波的功率代价比10GHz低3dB,比40GHz低1.2dB。改进CFBG的边沿斜率可以更好地抑制边带残留,提高OSSB调制信号的传输性能。

40Gbps NRZ在基于宽带CFBG色散补偿的G.652光纤中无电中继传输500km

在基于宽带CFBG色散补偿的G.652光纤中,40Gbps NRZ码无电中继传输500km,在误码率BER=10-10下的功率代价约为2.2dB,积累1h的误码率为7.3×10-12。传输系统中采用的CFBG的3dB带宽约为1.2nm,中心波长处时延纹波小于25ps,反射谱纹波小于2dB,差分群时延小于1ps。传输时采用低成本的温控法取代昂贵的电路评估版稳定LiNbO3调制器的直流偏置点,实验效果显著。

支持全光组播OXC的研究与实现

简单介绍了几种新型的支持全光组播(AOMC)OXC的结构和原理,比较了这几种结构的优缺点,并提出了一种改进型的AOMC-OXC结构,利用这种结构成功实现了四节点环网视频与10Gb/s数据的全光组播。

抛物平方变迹线性啁啾光纤光栅色散补偿性能分析

提出了一种抛物平方变迹函数。通过数值模拟,发现它所描述的线性啁啾光纤光栅(FBG)具有良好的色散补偿性能。在取相同参数的情况下,分别用高斯、抛物平方变迹下的线性啁啾FBG去补偿100km标准单模光纤产生的色散。后者在显著提高输出脉冲的峰值强度的同时,很好地消除了其尾部出现的旁瓣。补偿结果表明:抛物平方型函数比高斯型函数的变迹效果更理想。

基于重叠光栅和啁啾光栅的双波长光纤激光器

提出了一种基于重叠光栅(SIFG)和啁啾光栅(CFBG)的线形腔双波长光纤激光器。激光器采用反射率高于99%的SIFG和带反射率凹陷的CFBG作为波长选择器件,掺铒光纤(EDF)作为增益介质。基于增益均衡技术,激光器通过调节腔内起振双波长处增益与损耗相等抑制模式竞争,实现室温下双波长激射。实验结果表明,本文激光器能够同时输出稳定的1 556.852nm和1 557.680nm双波长激光,线宽小于0.1nm,输出激光的边模抑制比(SMSR)可达15dB,且波长及功率稳定性好;激光器耦合损耗小、结构简单和易于集成,可用于密集波分复用(DWDM)系统、光纤传感等领域。

基于悬臂梁啁啾调谐的光纤光栅滤波器

提出并发展了一种基于悬臂梁结构的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)啁啾调谐方案,获得了一系列性能优异的可调谐CFBG滤波器,包括调谐范围达到36 nm(1.8～37.8 nm)的带宽可变反射滤波器、色散在178～2 100ps/nm范围内可调的色散补偿器、基于取样CFBG或重叠写入CFBG的信道间隔可调谐滤波器等。这些FBG滤波器不但能维持较高的反射率,还能保持中心波长基本不变。

高双折射取样啁啾光纤光栅的研究与应用

为实现高速光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)补偿,提出了基于高双折射线性啁啾光纤光栅(Hi-BiLCFBG)的线性应变梯度悬臂梁作为PMD补偿器,同时考虑到波分复用(WDM)系统中不同信道PMD值不同,提出了取样啁啾(CSP)与周期啁啾(CGP)的等效,利用带有CSP的高双折射取样光纤光栅(Hi-Bi SFBG)制成多信道PMD补偿器,不同信道等效的啁啾系数不同,从而可同时实现多个信道的PMD补偿。实验中,实现了40Gb/s的传输系统中最大58.6 ps的差分群时延(DGD)补偿,补偿后,信号眼图张开度有明显改善,从而证明了该PMD补偿器的有效性与可行性。

利用CFBG补偿色散实现2015km8×10Gb/s光传输

利用啁啾光纤光栅(CFBG)串联的多波长色散补偿器对长距离传输的8个信道信号进行色散补偿,各个信道波长符合ITU-T标准,波长间隔为100 G。系统采用掺Er3+光纤放大器(EDFA)作为功率放大器,在2 015 km的G.652光纤上无前向纠错(FEC)无电中继实现8×10 Gb/s零误码传输。结果表明,利用CFBG构成的色散补偿器各信道补偿一致性好,CFBG不但能通过滤除带外噪声有效减小长距离传输中由放大器产生的自发辐射噪声(ASE)的积累,提高传输信号的信噪比(OSNR),而且其较低的非线性特性有利于抑止信号劣化,从而有效提高长距离波分复用(WDM)的传输性能,扩展无电中继传输距离。

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。