高信道数FBG色散补偿器的设计

随着密集波分复用(DWDM)技术向着高信道数方向发展,色散对光纤通信的限制也日趋严重.然而传统的色散补偿器只能补偿各信道色散值相同的情况.利用离散剥层法与遗传算法相结合的方法可以设计补偿各信道色散为任意值的色散补偿器.通过遗传算法对各信道插入相位的优化,可以使N信道的最大折射率调制幅度为单信道的√N倍,极大减小了折射率调制幅度对信道数的限制.     

振幅采样结合相位采样的线性啁啾光纤光栅理论与实验研究

为了增加可调谐光纤激光器的调谐带宽,需要一种具有大信道间隔、大的总带宽、各信道的峰值反射率在带内保持均匀而在带外迅速下降的多信道滤波器.提出了一种基于光纤光栅大信道间隔的多信道滤波器实现方法,采用了振幅采样结合相位采样的线性啁啾光纤光栅,基于矩形函数的采样形式,不需要作单个采样的切趾.用所提出方法可以实现一块模板设计任意信道间隔的光纤光栅.通过理论和实验结果的对比,该设计方法得到很好的验证.     

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.     

基于相位误差补偿技术的超窄带光栅滤波器的制作

增加光栅长度足获得具有低插入损耗、高边带抑制度的超窄带光栅滤波器最佳途径,但是长光栅的制作方案会引入比较严重的相佗误差,严重影响到光栅滤波器的性能;取样光栅的设计制作方案具有滤波中心波长设计灵活、制作精度低和切趾技术实现容易的优点.针对利用取样光栅制作超窄带光栅滤波器的方案.分析了3种常见丰廿位误差对-1级子光栅滤波性能的影响;利用重构等效啁啾技术(REC)成功补偿了光栅长度为6.6 cm的超窄带取样光栅滤波器-1级子光栅的相佗误差,并得到了反射谱和透射谱对称性良好,3 dB带宽为26 pm,20 dB带宽为70 pm,插入损耗为1.25 dB和边带抑制度为21.55 dB的超窄带光栅滤波器.     

取样布喇格光纤光栅的谐振方程

利用傅里叶变换和耦合模理论得到了取样布拉格光纤光栅的谐振方程,确定了其多谐振峰的位置.这一方程与光栅的周期和取样周期有关,它们共同确定了各反射峰的中心波长,与取样时的占空比、光栅长度和耦合系数没有关系.将谐振方程确定的谐振峰位置和传输矩阵得到的结果进行了比较,二者是一致的.利用谐振方程可以方便地得到取样布拉格光纤光栅的反射峰间隔.本文的结论对研究、设计和制作取样布拉格光纤光栅具有参考意义.     

相位误差对光栅磁场传感器性能影响分析

基于偏振效应的光纤光栅磁场传感方案,具有对温度和应力等因素不敏感的特点.在利用相位掩模法进行光栅制作时会产生随机相位误差、线性啁啾和非线性啁啾等相位误差,通过建立数学模型,对不同相位误差对该传感方案性能的影响进行仿真分析.结果表明,相位误差没有改变PDL峰值与磁场的线性关系,但对传感系统的精确度和灵敏度产生影响.     

基于莫尔光纤光栅的带通滤波器

通过改变写入条件,控制两次曝光量、光纤拉伸大小和起始位相差等参数,可以调整π相移点的位置,制作出符合要求的相移光纤光栅.用同一块均匀相位板在普通的SMF-28单模光纤上制作出了3 dB带通宽度分别为0.01和0.5 nm的带通滤波器,符合理论模拟的计算结果.利用啁啾量为10 nm/cm,长度为1 cm的啁啾相位掩模板制作了7信道的带通滤波器.     

刻制单模和折射率渐变少模光纤光栅的研究

介绍了利用相位掩模技术刻制光纤Bragg光栅的基本原理,并利用相位掩模板技术在增敏后的光纤上刻制出了单模和折射率渐变少模光纤布拉格光栅.实验结果表明单模光纤光栅在1 080 nm波长附近透射谱的峰值达到了-49 dB以上,几乎达到其理想值;刻制的折射率渐变少模光纤光栅的反射谱显示约有8个特征峰,其峰值约为7～8 dB,反射率达到了80%以上,并对这种光纤光栅的反射谱进行了理论分析,结果表明理论与实验结果符合得较好.     

用于10Gb／s WDM系统色散补偿的波长取样啁啾光纤光栅

研制出一种新型色散补偿光纤光栅--波长取样啁啾光纤光栅,它具有10个周期性为0.8nm的波长结构,每个周期的反射特性和色散特性都基本相同,其带宽为0.6nm、峰值反射率为90%、色散量为1300ps/nm、时延抖动小于50ps,光栅长度为10cm.利用此波长取样啁啾光纤光栅,在8×10Gb/s波分复用(WDM)系统中,进行了NRZ码140km标准单模光纤的色散补偿实验,补偿效果良好.     

基于相位采样光纤光栅的Talbot效应研究

对相位采样光纤布喇格光栅的Talbot效应进行了理论分析,运用模拟退火算法对相位采样点的选取进行优化,模拟仿真不同的光栅周期啁啾条件下的Talbot效应.仿真结果表明:产生Talbot效应的相位采样光纤布喇格光栅在通道的数目上、均匀性及能量的效率上有明显的优势,更加适合于密集波分复用(DWDM)系统.     

Multiwavelength Actively Mode-locked Fiber Laser with a Double-ring Configuration and Integrated Cascaded Sampled Fiber Bragg Gratings

A modified multiwavelength actively mode-locked fiber ring laser is proposed and experimentally demonstrated. In this kind of laser, stable multiwavelengths lasing is achieved by integrating cascaded sampled fiber Bragg gratings（SFBGs） into the laser cavity. To implement actively mode-locking technique, a doublering cavity configuration is used to assure that the cavity lengths for all wavelengths lasing are identical. Thus, simultaneous mode locking of all wavelengths has been successfully achieved by using the same mode-locking signal.     

Fabrication of High Quality Broadband Type IIA Chirped Fiber Bragg Gratings

Chirped fiber Bragg gratings have found many applications in optical communication and sensing systems. High quality filters based on chirped fiber Bragg gratings with reflection bandwidth of 2.6 and 32nm and high reflectivity are demonstrated experimentally with 2 and 4cm long phase masks, respectively. These filters with flat reflection band and high reflectivity are achieved by writing type IIA chirped Bragg gratings.     

紫外写入光纤Bragg光栅及其发展

把要评述了光纤光栅的理论背景、光纤的光敏性，对至今发展起来的几种主要光纤光栅紫外写入技术和chirp光栅生成技术进行了全面的评介，最后介绍了光纤光栅在激光和通信方面的一些重要应用。     

内置光纤光栅的主动锁模光纤环形激光器输出光脉冲波长的电切换

介绍了内置光纤光栅的主动锁模光纤环形激光器输出光脉冲波长电切换的工作原理和实验结果。同一个光纤环形激光器输出的由光纤光栅布喇格波长决定的两个不同波长的光脉冲可以每秒十万次的速度切换。     

Dual wavelength filtering properties and applications of the π-phase-shifted sampled fiber Bragg gratings

Multi-π-phase-shifted fiber Bragg gratings and π-phase-shifted sampled fiber Bragg gratings(SFBGs) with dual wavelength filtering properties are compared.Results show that both of these gratings have the dual wavelength reflective spectra.However,the side lobe of the reflective spectrum of π-phase-shifted SFBGs is lower than that of multi-π-phaseshifted gratings.By adjusting the duty cycle in the range of 0.66-0.80,the filtering properties of π-phase-shifted SFBGs are optimized,and the side lobe suppression ratio(SLSR) is the lowest when the duty cycle is 0.75.The application of the π-phase-shifted SFBGs in the dual-wavelength laser is also demonstrated.     

双环内级联采样光栅的多波长锁模光纤激光器

为了实现多波长激光输出,提出了一种改进的多波长主动锁模光纤环形激光器,采用集成级联采样光纤光栅进入激光腔形成稳定的多种波长激光的方法,进行了理论分析和实验验证。结果表明,双环形腔结构对于所有波长激光,其腔长度是一致的,从而可以用相同的锁模信号实现所有波长的同步锁模。实验中光纤环形激光器成功实现了以1.6nm为间隔的波长多达14个;它的输出功率大于0dBm,边模抑制比约30dB,最高模式锁模频率为1.05GHz,输出脉冲序列的脉宽是216ps。这一结果对光纤传输系统设计是有帮助的。     

基于游标原理的可调谐分布反射全光纤激光器

报道了一种新型全光纤离散可调谐分布反射(DBR)光纤激光器。光纤激光器为短腔结构,其有源区采用Er-Yb共掺单模光纤,有源光纤长度为6 cm。激光器采用两组级联光纤布拉格光栅(FBG)为反射腔镜,前腔镜各级联光纤布拉格光栅的布拉格波长间隔为1 nm,后腔镜为0.8 nm,利用游标原理,通过对前腔镜级联光纤布拉格光栅进行机械调谐,使前后腔镜各反射波长分别对准,实现了四个固定波长间隔为0.8 nm的离散调谐。这种光纤激光器具有波长调节准确,调谐速度快,成本低的优点,可用于作为多波长光纤传输系统的发射光源或系统检测光源,进一步增加级联光栅的组数可实现更大调谐范围。     

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.     

光栅色散渐减和损耗对布拉格孤子传输的影响

运用有限差分法数值模拟了布拉格孤子在光纤光栅中的传输,计算和分析了光栅色散与光栅损耗对布拉格孤子传输的影响.结果表明,光栅色散渐减使脉冲的峰值增大,光栅损耗使脉冲展宽,两者对布拉格孤子在光纤光栅中的传输具有互补性,即两者对布拉格孤子的传输作用相反.在一定的情况下,两者使布拉格孤子在光纤光栅中稳定地传输.     

光纤光栅反射波长移动研究

提出并实验了一种探测光纤光栅波长移动的新方法。该方法用一组与各个传感光纤光栅的参数对应相同的光纤光栅作为滤波元件,用抖动倍频的方法跟踪传感光纤光栅的反射光谱的峰值点,同时采用高分辨率的光栅尺作为系统的读出设备,彻底消除了压电陶瓷的非线性性及滞后性带来的误差,从而得到高精度的测量结果。