基于光纤光栅的光交叉互连

提出了一种新颖的光交叉互连，并分析了其特性。这种光交叉互连采用光纤光栅作为上下路滤波器，并通过调谐光栅来实现交换。通过分析给出了信道带宽、间隔和调谐频移等特性及对光纤光栅的要求。     

利用重构和等效啁啾在采样布拉格光栅的非零级信道内实现目标滤波响应的新方法

本文把光栅重构算法应用到采样布拉格光栅中,通过对采样布拉格光栅的采样函数进行调制来实现对采样光栅的非零级信道的任意调制,从而提出了一种在采样光栅内实现任意物理可实现的光滤波器的新方法.该方法在制作过程中对相位模板的啁啾没有任何特殊要求,而且只需要亚微米量级的控制精度.本文在理论上对比了该方法和重构算法的等价性,并且实验得到了一个具有二次群时延谱线、可用于可调谐色散的光纤光栅,在理论上和实验上证明了该方法的设计灵活性、广泛性和工艺的简单性.     

基于色散光纤环级联结构的可调谐带通微波光子滤波器

提出并验证了一种宽调谐带宽的带通微波光子滤波器设计方案。该滤波器借助可调谐光纤光栅Sagnac环对宽带光源进行均匀切割,产生波长间隔可调的连续光载波作为滤波器的抽头,结合色散光纤环级联结构,实现滤波器的可重构性。研究结果表明,在光电调制器和光电探测器的频率带宽足够大的情况下,当光纤光栅Sagnac环的臂长差在0.50~8.28mm内变化、可调谐光纤延迟线的最小变化步长为0.01mm时,该方案能够实现滤波器中心频率在8.0506~1333.2000GHz内调谐,调谐步长为161.01MHz,边瓣抑制比达到27dB。     

基于SBS的通带可变微波光子滤波器

提出并分析了一种大范围可调谐的通带可变微波光子滤波器。它基于受激布里渊散射(SBS)效应并使用2个调制器与1个光纤布喇格光栅生成泵浦信号。通过分别调节这2个调制器的调制频率,可得双通带滤波器和通带间隔可变的四通带滤波器,并实现滤波器中心频率的大范围连续可调谐,而在整个调谐过程中,滤波器的3dB带宽保持不变。仿真分析了不同调制信号对滤波器通带及中心频率的影响,以及滤波器的带宽与泵浦的功率和SBS增益介质长度的关系。     

改变光栅折射率实现双波长采样光栅的方法

提出了一种新的基于采样光纤布拉格光栅(FBG)的双峰(DW)滤波器实现方法。通过改变采样之间的直流折射率,在FBG中引入相移;利用占空比为1的余弦函数采样,抑制除±1级以外的所有波长通道。该设计制作方法具有波长设计灵活、制作精度要求低与成本低的优点。对均匀直流相移光栅、采样直流相移光栅与传统离散相移光栅进行了比较与实验制作,结果与理论相吻合。实现了波长间隔为0.08 nm的DW滤波器,证明了该方法的可行性。     

一种新型的高性能50GHz光纤光栅滤波器

提出了一种新型的能同时实现光学滤波和色散补偿的50GHz光纤光栅滤波器。采用基于LP算法的IS光栅设计方法，按照50GHz信道间隔的DWDM系统要求设计了具有不同色散补偿距离的光纤光栅滤波器。结果表明，所设计的光纤光栅性能优良，完全满足系统要求。     

任意波长间隔的光纤光栅梳状滤波器设计与实现

采样啁啾光纤光栅理论是实现超高信道数梳状滤波器的理想方案,但是一个啁啾模板只能实现特定波长间隔的光梳状滤波器。提出一种利用光纤布拉格光栅(FBG)直流相移实现任意波长间隔梳状滤波器方法。该方法只需一个啁啾模板与亚微米精度的位移台,在灵活性、简单性和制作成本方面有明显优势。仿真和实验表明FBG直流折射率调制可以引入任意的相位偏移。利用该方法实现了波长间隔为100,50,40GHz的梳状滤波器。最后分析了直流相移光栅长度与相位误差对滤波器边带抑制度的影响。     

MEMS可调谐平顶窄带光学滤波器

设计了一种基于MEMS技术的可调谐光学滤波器,它通过光栅将输入的宽带光信号色散展开,以一个MEMS扭镜选择将对应滤波器通带的光信号反射至输出端,从而实现光学滤波和波长调谐功能。滤波器的输入端采用单模光纤,输出端采用多模或者少模光纤,可以实现窄带且平顶的通带特性。经过参数优化,仿真分析得结果显示,采用多模/少摸光纤输出的两种滤波器,其0.5 dB和25 dB带宽分别为0.95 nm/0.29 nm和1.39 nm/0.69 nm,分别满足100 GHz和50 GHz信道间隔的DWDM系统要求。由于输出端采用多模或者少摸光纤,从该滤波器输出的光信号不能继续在单模光纤中传输,只能由光探测器接收,因此该滤波器一般应用于全光网络节点中的下载端口。     

一种基于采样布拉格光栅的梳状滤波器解决方案

基于采样布拉格光纤光栅,设计出一种多通道数梳状滤波器,所设计的梳状滤波器可应用于光纤通信中的波分复用（WDM）系统。在光栅中引入一种非连续线性啁啾阶梯式结构,并且在采样内,使折射率调制深度符合汉明分布,设计出一个具有26个通道、通道间隔25GHz的梳状滤波器,它能够产生具有平顶、陡峭边沿以及高透射率的多个相同的通带,可用作多通道光分插复用器,广泛应用于WDM系统。     

声光调谐滤波器用于多信道光学插分复用器的串音分析

声表面波声光调谐滤波器具有调谐范围宽、调谐速度快以及多个信道同时选择的特性，是实现全光网中光学插分复用器的有效途径之一。为了适应小间隔的密集波分复用系统，我们研究了声光调谐滤波器在单信道选择时的带宽、边带特性，以及多信道工作时信道间的串音与信道间隔、带宽等因素的关系。     

应用于全光网的取样布拉格光纤光栅数字波分复用器设计

未来全光网促进了新型光数字波分复用器interleaver的发展．基于取样光纤布拉格光栅的interleaver具有低插入损耗、多信道均匀反射峰和低色散等优点，特别适用于全光网的波长复用／解复用、插入／分离。为此提出了基于取样布拉格光纤光栅Interleaver的设计理论方法，合理设计其结构参数，并对其多波长滤波输出谱进行数值仿真，从而在〈50GHZ的DWDM窄带间隔实现均衡多波长滤波。这对光纤光栅在全光网的应用研究有一定的理论意义和工程应用参考价值。     

Tunable fiber Bragg grating filters realized by chirp rate tuning with a cantilever beam

An efficient scheme to change the chirp rate of a fiber Bragg grating (FBG) has been developed based on a specially-designed cantilever beam with the beam-bending method. It allows, to date, the largest tuning range of 36 nm in reflection bandwidth of a chirped-FBG (CFBG) while keeping the center wavelength nearly fixed during the tuning process. Using this method, bandwidth-tunable fiber grating filters with tunable chromatic dispersion or differential group delay have been demonstrated. Channel spacing-tunable multi-wavelength filters based on both sampled- and superimposed-CFBGs have also been realized. Moreover, tuning of the bandwidth and channel spacing is continuous with this scheme that makes the achieved devices more flexible.     

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。     

光纤光栅Sagnac环级联特性

为了解决单个均匀光纤光栅Sagnac环信道隔离度差的缺点,提出了级联Sagnac环组成梳状滤波器的方案。采用Jones矩阵理论分别对单个光纤光栅Sagnac环和二阶、三阶级联时的频谱特性进行了理论分析和数值仿真。对于三阶Sagnac环级联时的情形,实现了通道间隔为0.8 nm、FWHM为0.1 nm的梳状滤波器,在相同信道间隔下使得FWHM降低为单个光纤光栅Sagnac环的1/4,从而有效提高了系统信道隔离度。得到了具有均匀通带间隔、信道隔离度高、光谱半高宽度FWHM窄等特性的梳状滤波器,使其性能能够更好地满足WDM的使用要求。     

一种基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计研究

为了探究更多新结构的梳状滤波器,采用了一种新型的基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计方案。利用Jones矩阵理论,建立了该滤波器的理论模型,并对其传输光谱进行了分析和数值仿真。通过选取不同的光纤光栅的长度L、光纤环臂差L和取样周期P等参量的值,可以得到6种具有分立谱线、高反射率、等间隔的窄带梳状透射谱,且具有良好的波长选择性和信道隔离度。结果表明,这种滤波器可应用于波分复用系统的多通道窄带滤波器、双波长的光纤激光器和分布式传感系统等,对结合光纤光栅和Sagnac环结构的滤波器的研究和应用提供了一定的参考。     

Bragg grating fast tunable filter for wavelength divisionmultiplexing

A Bragg grating fast tunable filter prototype working over a linear tuning range of 45 nm with a maximum tuning speed of 21 nm/ms has been realized. The tunable filter system is based on two piezoelectric stack actuators moving a mechanical device thus compressing an apodized fiber Bragg grating. The filter allows both traction and compression and can work in transmission and in reflection. It is designed to work with a channel spacing of 100 GHz according to the ITU specifications for wavelength division multiplexing systems     

Widely tunable chaotic fiber laser for WDM-PON detection

A widely tunable high precision chaotic fiber laser is proposed and experimentally demonstrated. A tunable fiber Bragg grating （TFBG） filter is used as a tuning element to determine the turning range from 1533 nm to 1558 nm with a linewidth of 0.5 nm at any wavelength. The wide tuning range is capable of supporting 32 wavelength-division mul- tiplexing （WDM） channels with 100 GHz channel spacing. All single wavelengths are found to be chaotic with 10 GHz bandwidth. The full width at half maximum （FWHM） of the chaotic correlation curve of the different wave- lengths is on a picosecond time scale, thereby offering millimeter spatial resolution in WDM detection.