机械感生长周期光纤光栅的实验

为了研究机械感生长周期光纤光栅(MLPFGs)的特性,利用机械微弯法写制了长周期光纤光栅。采用机械先加工技术制作了周期性压力槽,通过设计机械写制结构,制作了MLPFGs,并实验验证了周期性压力槽的周期、周期数以及外加应力等参数与MLPFGs透射谱的关系。最后,研究了温度对带有涂敷层和无涂敷层单模光纤写制的MLPFGs的影响。实验表明:MLPFGs的最大谐振峰值可达16dB,插入损耗<0.5dB;通过改变压力槽的周期,实现了谐振波长>14nm的调谐范围;带有涂敷层和无涂敷层单模光纤写制的MLPFGs谐振波长的温度灵敏度分别为0.057nm/℃,0.086nm/℃,谐振峰值的温度灵敏度分别为0.230dB/℃,0.312dB/℃。该写制结构能较好地控制MLPFGs的透射谱,同时结构简单、易擦除、成本低,在光纤传感领域具有一定的应用价值。

光纤中亚皮秒高斯脉冲的传输特性研究

用龙格-库塔算法对描述亚皮秒高斯脉冲在光纤中传输的微分方程组进行了数值求解,得出在归一化二阶色散系数大小适中,初始啁啾、三阶色散系数和五阶非线性系数都很小时亚皮秒高斯脉冲在光纤中能稳定传输,此时非线性(三阶、五阶)能有效减轻色散(二阶、三阶)和初始啁啾对脉冲脉宽的展宽,五阶非线性和三阶色散对脉冲传输各参量的影响能在一定程度上相互补偿。

光纤中超高斯脉冲保形传输条件的研究

用龙格-库塔算法对描述超高斯脉冲在光纤中传输的微分方程组进行了数值求解,数值结果表明归一化二阶色散系数的大小合适且初始啁啾较小时脉冲的脉宽和频率啁啾随距离振荡演化,脉冲的频率和相位则出现随传输距离增大而增大的抖动。求出了高斯脉冲的锐度因子为不同值(小于等于7)能使超高斯脉冲在光纤中持续保形传输的归一化二阶色散系数和初始啁啾大小条件(小于10^(-4)),当二阶色散系数太大或太小或初始啁啾太大时脉冲在传输过程中各重要参量都会严重偏离它们的初始值。

光纤中皮秒超高斯脉冲的传输特性研究

用龙格—库塔算法对描述超高斯脉冲在光纤中传输的微分方程组进行了数值求解,数值结果表明光纤的二阶色散、三阶色散和脉冲初始啁啾使脉宽展宽,光纤非线性对脉宽有压缩作用。求出了能使超高斯脉冲在光纤中持续保形传输的用非线性系数归一化的二阶色散系数,该系数随超高斯脉冲的锐度因子增大而减小。当脉冲不能保形传输时频率与相位出现抖动,由此带来更严重的频率啁啾,而光纤三阶色散和初始啁啾的增大也会加剧频率与相位的抖动。

光纤中皮秒高斯脉冲的传输特性研究

对描述具有初始频率啁啾的皮秒高斯脉冲传输的微分方程组用龙格-库塔算法进行了求解,得到了高斯脉冲各参数随距离演化的数值解并据此画出了高斯脉冲包络的演化。数值结果表明:二阶色散与光纤非线性的比值为0.72时,脉冲的展宽可以被光纤非线性有效地补偿,且脉冲的频率抖动和啁啾也可以得到较好的抑制,但是过强的三阶色散和初始啁啾将导致脉冲能量的迅速衰减和波形的快速畸变。

五阶非线性和高阶色散作用下超高斯脉冲的传输特性

从非线性薛定谔方程出发,用变分法得出了描述锐度因子为不同自然数的超高斯脉冲在光纤色散(二阶和高阶)和非线性(三阶和五阶)作用下传输的微分方程组,用龙格-库塔算法对微分方程组进行数值求解。结果表明对于给定的较小的光纤色散和非线性系数,都存在特定的三阶和五阶非线性系数使非线性有效地对高阶和二阶色散给脉冲传输造成的展宽影响加以补偿,此时超高斯脉冲在光纤以近似保形的状态稳定传输。当色散系数与非线性系数之比太大时脉冲将被无限展宽。