相移超结构光纤布拉格光栅OCDMA编/解码器及其相关特性

研究了基于相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)的光码分多址(OCDMA)编/解码器的结构及实现双极性编/解码的原理。利用传输矩阵法仿真了器件的相关特性,推导了因光栅周期不同而导致的编/解码器之间布拉格波长偏差对器件相关特性的影响。结果表明,随着码字长度的增加,器件的相关特性得到改善;但是当保持码片间隔不变而增加码字长度时,编/解码器的相关特性对布拉格波长偏差更加敏感,对于长度为31的Gold序列,当码片间隔为6 ps,布拉格波长为1.555μm时,布拉格波长偏差<0.02 nm方可得到编/解码器之间良好的相关特性;这表明同一码字可以在不同的布拉格波长下重复使用,此特性有望用于波分复用(WDM)型OCDMA系统中。

菲波纳契准周期超结构光纤光栅

采用相位掩模板扫描法,在单模光敏光纤中制备了中心波长为1541.86nm,菲波纳契序数为0～9的准周期超结构光栅.通过模拟引入相移过程中纤芯折射率的改变对制作参量进行了优化.传输矩阵分析与实验结果均表明,该超结构光纤光栅的透射谱呈现分形结构,在中心波长附近有六循环和自相似特性.所制备超结构光栅可作为C波段分形结构滤波器件在光通信和全光集成领域得到应用.

基于超结构光纤光栅的自发布里渊散射检测系统设计与实现

为解决光纤背向散射信号中自发布里渊散射信号提取困难的问题,针对自发布里渊散射信号的频谱特点,设计并制作了一种双峰、波长可调结构的超结构光纤光栅滤波器。该滤波器具有滤波抑制比高、滚降特性好、线宽窄、中心波长可调、插损低、稳定性高等特点。通过两级超结构光纤光栅的级联,对瑞利散射信号的抑制达到约30 dB,可以把自发布里渊散射信号的2个峰同时提取出来。在此基础上,搭建了基于布里渊散射技术的全分布式光纤传感实验系统,对长度约为32 km的传感光纤进行了实验测量,在对被测光纤上长度为130、150 m的两段光纤分别施加1200μ,ε温度变化20°C时,系统较清楚地显示出应力、温度对被测光纤的作用效果。测量结果表明,该系统可以实现光纤温度及应力的变化监测。

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.

啁啾超结构光纤布拉格光栅的一种新研究方法

从耦合波理论出发,利用传输矩阵分析了啁啾超结构光纤光栅,得到了其反射谱的解析式,数值计算结果表明:超结构光纤光栅的光栅总长度、折射率调制深度、占空比、取样周期和啁啾系数等参数都会影响反射谱的峰值和带宽。为超结构光纤光栅的设计提供了理论依据。

应变和温度变化对超结构光纤光栅光谱的影响

对由FBG(布拉格光纤光栅)和LPFG(长周期光纤光栅)构成的SFG(超结构光纤光栅),采用耦合模方程的相似变换解法,研究了应变梯度和温度梯度对SFG的透射谱和反射谱的影响。模拟结果表明,SFG在应变梯度或温度梯度的作用下,其反射光谱和ν阶包层模的透射光谱按确定规则独立漂移,据此可以同时求出光栅所在位置的应变和应变梯度,或温度和温度梯度。

基于超结构长周期光纤光栅的OCDMA编解码器

文章在分析长周期光纤光栅的透射特性的基础上,提出超结构长周期光栅(SSLPG)具有与超结构布拉格光栅(SSFBG)的反射谱相似的交叉透射谱,并提出利用色散补偿光纤(DCF)中基模和内包层模之间的模式耦合可制作基于SSLPG的光码分多址(OCDMA)时域扩展相位编码器。仿真表明,用SSLPG和SSFBG能获得相同的编解码效果。

四相移超结构光纤布拉格光栅编／解码器特性

利用传输矩阵法研究了四相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)光码分多址(OCDMA)编/解码器的结构和工作原理、频谱特性、相关特性。仿真结果表明码字的相关特性直接决定了编/解码器之间的相关特性,这对基于频谱相位编码的OCDMA编/解码器的设计具有一定的指导意义。

超结构光纤光栅在自发布里渊散射测量中的应用

从理论上分析了超结构光纤光栅的滤波原理,将所研制的超结构光纤光栅滤波器应用于自发布里渊散射测量中,初步实现了自发布里渊散射信号与瑞利散射信号的有效分离及自发布里渊散射谱的测量,并给出了实验系统及实验结果,表明了该方案的可行性。

基于超结构光纤光栅的OCDMA编/解码技术

介绍了几种基于超结构光纤光栅(SSFBG)编/解码器,分析了时域非相干编/解码器、时域相位编/解码器、等效相移编/解码器和光谱相位编/解码器的结构和编/解码原理,并分析了各种编解器的优缺点。SSFBG编/解码器具有全光纤结构等优点,在未来宽带接入网中将具有良好的应用前景。

超结构布喇格光栅滤波器的研究

用傅立叶方法和耦合模理论分别对取样光纤光栅进行了分析,并采用数值模拟的方法分析了占空比T对取样光纤光栅光谱特性的影响。研究表明,反射率较低时,取样光栅的反射峰间隔及数目基本上由取样周期P决定。但当T>0.1时,反射峰间隔变得与T有关。该结构对一般文献中得到的反射峰间隔表达式提出了置疑。在文中理论的指导下,提出了一种经济有效的光纤光栅梳状滤波器的制作方法。

激光星间通信系统中光纤光栅滤波器

针对激光星间通信系统,提出了采用光纤光栅作为光滤波器以滤除背景光噪声。为了设计出高性能的光滤波器以满足激光星间通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对通信系统性能的影响。考虑多普勒频移,分析了通信系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,用匹配滤波器的方法设计出光滤波器的最佳带宽。根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅滤波器。最后,实验室制作出了基本满足通信系统要求的光纤光栅滤波器。

光纤光栅声光调制特性分析

高频超声波在紫外写入的光纤布拉格光栅(FBG)上传播,产生的长周期超声光栅调制光纤光栅,形成光纤超声超结构光栅。利用模式耦合理论,分析了光纤超声超结构光栅的光谱特性,得出光纤超声超结构光栅的反射谱存在多个反射峰,其反射峰的波长间隔由超声波的频率决定。因此,可以通过改变超声波的频率,调节一阶反射谱的反射波长,从而实现宽调谐范围的快速波长可调滤波器。该滤波器与通常的声光可调滤波器相比,带宽更窄,调谐速度更快。

基于OCDMA系统的光纤光栅频谱特性分析

该文研究了光纤布拉格光栅阵列的反射谱,分析了几种不同的切趾函数对旁瓣的影响。讨论了啁啾光栅的反射谱性能,结论表明了啁啾系数和折射率调制深度是影响啁啾光栅反射谱特性的主要因素,通过切趾技术可以改善啁啾光栅的性能,使其适用于OCDMA系统。重点分析了相移超结构光纤光栅(SSFBG)的原理,并设计出了一种码长31的gold码SSFBG编解码器,仿真了其反射谱曲线。

一种新颖的超结构光纤Bragg光栅梳状滤波器的设计

报道一种新颖的用于多波长光纤激光器的超结构光纤Bragg光栅 (SFBG)梳状滤波器 ,其突出特点是仅由单个光栅构成、折射率调制和局部啁啾富于变化、反射峰均匀性好、窄带宽和标准的信道间隔 .采用基于LP算法的IS光纤光栅设计技术 ,将整体加窗切趾法改进为各信道独立加窗切趾 ,成功地设计出所需的SFBG ,同时对SFBG的制作技术也进行了探讨 .用传输矩阵法分析反射谱、时延曲线和群时延抖动 .结果表明 ,所设计的SFBG满足各项设计指标要求 ,在DWDM系统中 。

基于等效相移超结构光纤光栅编解码器的2.5 Gbit/s60km光码分多址传输实验

稳定的窄脉冲光源、高性能编解码器和具有旁瓣/噪声抑制功能的接收机是光码分多址(OCDMA)系统设计实现的3个关键模块。实验中利用增益开关脉冲光源,63位等效相移超结构布拉格光栅(EPS-SSFBG)相位编解码器和接收机门限调整技术实现了2.5 Gbit/s 60 km传输并得到了相应的误码曲线,系统在误码率(BER)等于10-9时的灵敏度为-22.5 dBm。实验结果表明,等效相移超结构布拉格光栅编解码器兼具高性能和可实现性,可用于实用化的光码分多址系统,而综合利用光域和电域的手段抑制旁瓣和噪声的影响是提高系统性能的重要手段。

超结构光纤布拉格光栅的理论研究

利用傅里叶变换的方法 ,对超结构光纤光栅的谱特性进行了分析 ,将其结论与耦合模理论的结果进行了比较和研究 ,在反射率较低时两者得到了很多一致的结论。经推导发现 ,取样光纤光栅的反射峰间隔Δλ不只和光栅周期 p有关 ,而且与取样率T 关系密切。

基于超连续谱和超结构光纤光栅的波分复用／光码分复用系统

实验验证了基于超连续谱(SC)和超结构光纤光栅(SSFBG)的波分复用/光码分复用(WDM/OCDM)混合系统,超结构光纤光栅实现了对超连续谱光源的双波段同时相位编解码。由于波分复用/光码分复用系统中信道间干涉和噪声的影响,解码输出脉冲的信号波形出现劣化,自相关曲线旁瓣明显增大,自相关峰展宽至8.2 ps。在非线性放大环镜(NALM)的阈值判决作用下,解码输出脉冲的信号波形质量有了明显的改善,自相关峰宽度压缩至4.8 ps,较好地抑制了自相关曲线的旁瓣和噪声。实验中非线性放大环镜的输入信号峰值功率约为8 mW。

基于超结构光纤光栅的新型OCDMA编解码方案

提出了一种基于超结构取样光纤光栅的光码多分址(OCDMA)编解码器。以修正Walsh码为例,研究了利用间隔光0.8nm的超结构取样光纤光栅编解码器的实现方法,通过控制温度实现了基于超结构取样光纤光栅的OCDMA编解码器的变址。研究表明:采用该编解码器实现谱域编码,可以避免光纤光栅串联方案中多个光纤光栅接点引起的损耗,易通过应力或温度变化调节中心波长、尺寸小及调谐方便,有利于实用化。

基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编／解码器

正交四相序列编码相比于二相序列具有更大的码字容量和更好的互相关特性,因此更适用于光码分多址(OCDMA)无源光接入网。提出并实现了一种基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器。该编/解码器采用A族四相序列作为地址码,在制作的过程中仅需一个均匀相位掩模板即可实现编码功能,并且在性能上与传统工艺制作的编码器相当。为了与不同波长信道相匹配,提出了变信道编码技术,仿真结果表明采用该技术的编码器具有更高频谱效率,因此得到更好的编/解码性能。对一个码长63,长度4.1cm的正交四相编/解码器进行了信息速率为2.5Gb/s,码片速率为156Gchip/s的编/解码实验,取得了较好的编/解码效果。