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。

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。

光纤布喇格光栅非线性特性的研究

利用单边边界条件下的差分法求解非线性光纤光栅耦合模方程,在此基础上分析了光纤光栅中克尔非线性效应对光栅频谱特性的影响,分别讨论了短脉冲在均匀和切趾光纤光栅的线性工作区和非线性工作区的传输特性。结果表明,在合适的条件下,光纤布喇格光栅可以用于光开关器件。

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。

基于洛伦兹函数微扰的磁光光纤布喇格光栅线性透射谱和非线性双稳特性研究

基于非线性耦合模理论,利用逆向递推龙格-库塔法,数值研究了在磁光耦合系数中引入洛伦兹函数微扰后对磁光光纤布喇格光栅线性透射谱和非线性双稳特性的影响.研究结果表明:给磁光耦合系数引入洛伦兹微扰能在线性透射谱阻带中打开线宽极窄的一个透射窗口,微扰宽度和微扰中心位置可以影响透射窗口的位置、宽度以及峰值大小;当微扰宽度和微扰中心位置发生变化时,光栅的双稳特性表现出明显的差异,合理地选择微扰参量可以实现对其双稳特性的优化.

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。

基于光纤布喇格光栅传感器的精密位移测量

首先对光纤布喇格光栅传感的基本原理进行了分析,并给出了光纤光栅位移传感的基本公式.在此基础上,设计制作了一种光纤光栅位移传感器.采用光纤光栅作为传感元件,利用多波长计进行波长检测,对位移量进行了传感测量.实验中,传感器位移检测范围为0.6mm,其传感测量精度为±43nm,测量分辨率为1.5nm.实验结果具有良好的线性度.

采用光纤布喇格光栅对的窄带光谱测试

利用光纤布喇格光栅的调谐特性,提出一个在光纤光栅调谐范围内对光纤光栅的布喇格波长、波长的漂移以及引起光纤光栅波长漂移的物理量进行检测的方案。采用悬臂梁结构,利用光纤布喇格光栅对的方法增大了光纤光栅的调谐范围。

光纤布喇格光栅中布喇格孤子传输的稳定性分析

布喇格孤子是光纤布喇格光栅的非线性效应和色散效应综合作用的结果,揭示了重要的物理现象,在基于光纤缓存器件中具有重要应用。从非线性耦合模方程出发给出了布喇格孤子的解析解,以它们作为初始条件,数值研究了布喇格孤子传输的稳定性,得到布喇格孤子传输的稳定传输区、多振荡模式区和散射区。数值模拟了布喇格孤子在多振荡模式区和散射区的传输变化。对于设计新型器件和开展实验工作提供了有益的指导。

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。

基于超结构光纤光栅和非线性放大环镜的OCDM系统

实验研究了基于超结构光纤布喇格光栅的40Gbit/s×2的光码分复用系统,利用非线性放大环镜对系统解码输出脉冲进行了整形和噪音抑制.在非线性放大环镜非线性开关特性的作用下,解码输出脉冲的宽度由7.7ps压缩至3.6ps,干扰噪音得到了有效地抑制,实验中环镜的输入功率约为6mW.结果表明,采用非线性放大环镜能够提高超结构光纤光栅光码分复用系统的性能,这种有效抑制噪音的高速全光编解码还可以应用于光标签交换网络.

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.

基于光纤光栅的新型车辆载重自动检测方法的研究

提出了一种适用于高速公路的新型车辆载重自动检测系统,该系统基于光纤布喇格光栅,利用光栅中心波长随外界压力呈线性变化的特性,通过检测光栅受到车辆压力后中心波长的漂移情况,可以检测出车辆的载重,并可对车辆进行实时不停车检测.系统具有测量精度高,抗电磁干扰能力强,检测效率高等优点.

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 。

一种组合结构光纤光栅压力传感器

针对目前能源化工领域压力监测需求,结合光纤双光栅感知原理,设计开发出一种满足实际工程应用的光纤光栅压力传感器。采用波纹管与悬臂梁相结合的传感结构,解决了温度对压力测量的交叉敏感问题,并通过详细的理论及标定试验分析了传感器的传感特性。实验结果表明,该传感器具有温度自补偿、线性度和重复性好、精度较高等优点,特别适合于石油、煤炭、化工等易燃、易爆环境的压力监测,具有良好的应用前景。

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。

色散和非线性效应对快跳频光码分多址性能影响的研究

研究了基于布喇格光纤光栅的FFH-OCDMA系统的性能。在系统中放置双硬限幅器,考虑码片异步(即系统下限情况),采用在接收端的散粒噪声服从泊松分布的研究模型。仿真结果表明:与不考虑光纤的色散和非线性效应时对系统性能的影响相比,系统误码率恶化了约105倍。

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。