一种级联马赫-曾德尔滤波器设计的新方法

级联马赫曾德尔干涉仪滤波器可实现平顶化的滤波器频谱响应 ,但是利用传统的传输矩阵法 ,并不能方便地得到级联马赫曾德尔干涉仪滤波器中各耦合器的耦合系数。将级联马赫曾德尔干涉仪滤波器与数字信号处理中的有限脉冲响应滤波器进行了类比 ,并将数字滤波器的设计方法引入到级联马赫曾德尔干涉仪滤波器的设计中 ,将滤波器的传输函数表示成为各耦合器耦合系数的显式函数 ,同时利用遗传算法 ,计算了对于给定的滤波器频谱响应 ,级联马赫曾德尔干涉仪光滤波器中各耦合器的耦合系数。通过实例证明了利用数字滤波器的设计方法及遗传算法设计级联马赫曾德尔干涉仪光滤波器 ,不仅可以得到理想的结果 ,而且可以提高光滤波器的设计效率。

四级方向耦合器组成的全光纤波长交错滤波器

提出了一种由两个2×2和两个3×3光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型波长交错滤波器,由光纤传输理论,得到光谱的输出表达式。分析结果表明:组成滤波器干涉臂的第三对臂长差为第一对臂长差的2倍时,耦合器分光比取一些定值可得到输出波形通带平坦、透射率形态近似于方波的波长交错滤波器,谱线峰间的波长间隔约1.6nm。通过实验所得的结果与理论相吻合。

基于微环辅助的M-Z温度传感器

针对普通马赫-曾德尔(M-Z)滤波器为了获得良好的滤波性能需要mm量级的臂长差的问题,文章提出了一种基于微环辅助M-Z滤波原理的温度传感器,其具有μm量级的尺寸。在M-Z滤波器的一个臂上耦合一个液体微环腔,利用微流控技术将一些温敏液体注入腔内,通过分析传感器的输出光谱,可以检测到温度的变化。实验结果表明,该传感器具有良好的滤波性能及温度分辨能力,消光比>10 dB,3 dB带宽<1 nm,温度检测分辨率可达到0.1℃。此外,通过改变微环中液体的种类,可以调节传感器的温度检测范围。

基于级联长周期光纤光栅的M-Z滤波器的优化设计

利用传输矩阵法对级联长周期光纤光栅(LPFG)构成的马赫-曾德尔(M-Z)滤波器的滤波特性进行了模拟研究,针对提高滤波器的有效带宽和有效通道数进行了优化设计,并实验制备了多个M-Z滤波器,与模拟结果进行了对比。研究结果表明,该M-Z滤波器的有效带宽和有效通道数与单个LPFG的透射谱峰值损耗(TSPL)密切相关,可针对具体要求进行优化设计。当调节LPFG的TSPL从1.96dB增加到4.95dB时,满足10dB消光比要求的有效带宽从0.5nm增加到44.9nm;对于信道间隔为2nm的M-Z滤波器,有效通道数从1增加到22个。实验结果和理论计算相符合。

一种新的FBG传感信号解调技术研究

在基于当前FBG传感信号解调技术的基础上,提出了基于可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波法和非平衡马赫-曾德尔(M-Z)滤波法的FBG解调方法,并进行了系统仿真模型的设计,对其仿真结果与单独的可调谐F-P滤波法和非平衡M-Z滤波法的仿真结果进行了比较。结果表明这种方法的性能得到了明显的提高,适用于FBG传感信号的静态和动态解调。

应用于掺铒超荧光光纤光源的滤波器研究

介绍了应用于掺铒光纤光源的几种滤波器的研究状况,阐述了它们的优缺点,简述了长周期光纤光栅滤波器的 设计过程。指出现阶段使用均匀长周期光纤光栅作为掺铒光纤光源滤波器是比较理想的选择。

利用三个3×3耦合器串连构成干涉型三波长波分复用器

针对三通道波分复用技术,本文提出了一种利用三个3×3光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到光谱的输出表达式。通过数值模拟分析了各3×3耦合器耦合比和光纤臂长差对该三波分复用器的影响,并进行了实验。结果表明,当组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器的三条光纤干涉臂两两之间分别存在长度差ΔL和2ΔL时,在耦合器分光比取一些定值时即可实现三波分复用功能,三端口输出谱线理想,波长间隔仅仅取决于ΔL的大小,且该器件的输出谱线对耦合器的耦合比不太敏感。实验样品采用的波段为1.55μm,波长复用间隔为0.8nm,实验所得的结果与理论相吻合。

基于单壁碳纳米管的多波长被动锁模激光器

提出了一种基于单壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料薄膜和马赫-曾德尔型滤波器的多波长被动锁模掺铒光纤激光器。该环形腔掺铒光纤激光器以980nm的激光二极管作为抽运源,3.2m掺铒光纤作为增益介质,单壁碳纳米管作为可饱和吸收锁模器件。增加抽运功率到24mW时,得到中心波长为1559.3nm,3dB谱宽为1.4nm,平均输出功率为0.8mW的脉冲激光输出。然后在环形腔中,接入马赫-曾德尔型滤波器作为多波长选择器件,通过调整马赫-曾德尔型滤波器两臂光纤长度差,在室温下得到了3dB带宽内稳定的15个波长激光脉冲输出,波长间隔为0.1nm,连续0.5h观察,脉冲激光输出稳定。