压光光学双稳态

报道了一种光纤压光光学双稳态装置。利用单模光纤的光弹效应及应变效应实现了压光调制,并且完成了光学双稳实验。     

光纤光栅的不同折射率调制及其实现方法

本文研究光纤光栅的不同折射率分布及其光谱特性和应用 ;利用模式耦合方程求解几种典型的折射率调制光纤光栅的光谱特性 ;研究了光纤光栅不同折射率调制的实现方法 ,并设计研制了实现变迹曝光法的扫描装置。     

基于MEMS静电微镜驱动器的光纤相位调制器

设计并制作出了一种基于MEMS静电微镜驱动器的光纤相位调制器。MEMS静电驱动器采用垂直梳齿驱动技术,驱动硅微反射镜沿其法线方向的垂直平移运动以实现入射光波的光相位调制。MEMS静电微镜驱动器与光纤准直器耦合构成MEMS光纤相位调制器,避免了拉伸光纤或改变折射率的困难,具有MEMS技术批量制造、低成本等优势。采用MEMS工艺成功制作出MEMS光纤相位调制器,并实现Michelson光纤干涉仪。利用ASE宽带光源对光纤相位调制器的静态调制特性进行测试,采用Michelson光纤干涉仪对光纤相位调制器的动态调制特性进行测试,结果表明,MEMS光纤相位调制器50V偏压实现了1 550nm光波的2π相位调制,当器件谐振频率为7.15kHz以及交、直流电压幅值分别为12.5V时,响应幅值可达6.8μm,可以实现多个2π的相位的正弦调制。     

光纤Bragg光栅在光通信系统中的应用研究

本文提出了光纤光栅在通信系统的应用,利用压电陶瓷电驱动可以改变形状的特点,对光纤Bragg光栅的反射波长进行调制,利用光纤光栅的窄带特性实现通信系统中有效通信波长的调制,降低噪声的干扰,有效提高信噪比。     

超声脉冲纵波调制光纤光栅的光谱特性研究

针对光纤光栅传感器网络密度与容量的提高,提出将超声脉冲纵波导入光纤,传播过程中将会影响光栅的光谱,实现对光纤光栅进行标记与区分。开展了不同激励信号参数对于光纤光栅光谱影响的研究,利用ANSYS软件对超声脉冲纵波在光纤中的传播过程进行仿真,建立了基于傅里叶模式耦合理论的超声脉冲纵波对于光谱的调制模型,并对该模型进行了仿真分析。仿真结果表明,与梯形脉冲纵波相比,在相同条件下高斯脉冲纵波调制幅度减小12 pm,但调制稳定性优于梯形脉冲纵波,减小高斯脉冲纵波脉宽会提高调制幅度,但是脉宽过小会使应变产生拖尾,降低调制效果。在本文的条件下脉宽为34 μs的高斯脉冲纵波调制效果最佳,可以在保证调制幅度为82 pm的同时使得光谱中心波长红移蓝移各一次。仿真结果为超声脉冲纵波调制光纤光栅激励信号参数的选择提供了参考,为利用超声脉冲纵波区分光纤光栅打下基础。     

基于窄带光纤光栅的微波载波单边带调制

利用窄带光纤光栅简单而有效地实现了RoF系统中单边带调制,克服长距离传输时的色散损耗.分析了RoF系统中双边带调制对系统带来的影响,以及单边带滤波对窄带光纤光栅反射光谱和反射率的要求.研究了采用基于窄带光纤光栅的单边带调制后,对不同调制方式、不同调制速率、不同传输距离的RoF传输系统性能的改善情况.实验研究表明,光纤光栅单边带调制在以16QAM调制的15GHz RoF系统中传输25km后,信噪比与双边带调制相比可提高约4dB.     

光纤磁光学双稳态

利用光纤法拉弟磁光效应进行了磁光调制实验。调制系统采用了对非互易效应敏感的萨尼亚克干涉仪。利用光纤磁光调制系统完成了光学双稳实验。文中给出了不含分立光学元件的全光纤结构的     

光纤激光器的调制实验研究

为了得到光纤激光器的好的调制特性,对光纤激光器的偏振态控制与否进行了对比试验,发现激光器没有进行偏振态控制,调制后的信号为噪声,即无法调制;利用扭转光纤控制构成腔的偏振态,选频器采用保偏光纤上写入的光纤光栅研制的环形激光器,调制特性可以与半导体激光器相比拟.比较了利用半导体激光器与偏振态控制的光纤激光器100km传输实验结果,二者结果一致.研究结果有利于光纤激光器在光纤通信中的应用.     

一种光纤陀螺干涉仪光纤长度误差量测量方法

为提高光纤陀螺干涉仪保偏光纤长度误差量的测量精度,提出了一种基于四态方波调制的新的解决方法,将对光纤陀螺Sagnac干涉仪光纤长度误差量的测量转化为对探测器响应信号中尖峰脉冲的测量,并利用调制频率倍频技术实现了对尖峰脉冲的精细化测量。依据该方法设计制作了一套可检测光纤长度误差量的系统,达到了0.2 m的测量精度(2 000 m光纤)。实验结果表明,与普通保偏光纤测量方法相比,该方法测量精度高、速度快,为光纤陀螺的工程化装配提供了保障。     

光纤传感器中的光调制技术

本文简要地介绍了有关光纤传感器的基本概念,并着重讨论了强度调制、相位调制、偏振调制和频率调制等各种光纤传感器中光的基本调制原理及其实现的途径。     

数字闭环光纤电流传感器暂态特性仿真研究

数字闭环光纤电流传感器暂态特性主要包含频率响应与阶跃响应,对于电力系统的继电保护控制、故障录波等应用领域至关重要。在工程应用中,传统的测试方法由于其测试系统复杂、测试电流信号小等问题,不利于评估光纤电流传感器的暂态特性。利用数字闭环光纤电流传感器的闭环控制机理,提出一种在数字闭环光纤电流传感器反馈回路中添加相位调制激励的方法。首先,分析数字闭环光纤电流传感器的相位调制原理,通过建立数学模型验证相位调制激励的等效性;其次,根据数字闭环光纤电流传感器闭环控制算法,提出频率响应与阶跃响应的调制激励产生方法;最后,利用现有数字闭环光纤电流传感器产品平台完成频率响应与阶跃响应的仿真与测试。结果表明:采用相位调制激励的仿真数据与试验数据最大误差为0.12%,该调制激励方法不需要搭建复杂的测试系统,在现有硬件平台中即可实现不同电流信号的仿真测试。     

60GHz全双工OFDM-ROF系统的实验研究

研究了基于光外部调制的方式产生60GHz光毫米波的全双工光纤无线(ROF)通信系统。实验利用29GHzRF源产生58GHz的光载毫米波,2.5Gbit/s OFDM信号作为下行数据信号调制到光载毫米波上并传输光纤20km,在基站与用户单元实现3.3m的无线传输。同时实现了下行信号中心载波重利用作为上行信号的光载波,2.5Gbit/s的OOK信号作为上行数据信号调制到光载波上经20km上行链路光纤传输至中心站。     

基于相位-强度调制转换的光纤色散精确测量方法

在分析光纤色散导致的相位-强度调制转换的基础上,提出了一种利用电光相位调制的光纤色散扫频测量方法。方法的原理为光纤色散使相位调制信号获得附加相移并产生周期性衰落,从衰落曲线的特征性凹陷频率确定出光纤色散。实际运用中,由于凹陷频率附近的信号弱,因此噪声大且不稳定。为了解决这一问题,通过衰落曲线的多项式拟合,进一步提高凹陷频率和光纤色散的测量精度。实验中,对长光纤或者短光纤分别测试以验证本文方法对于不同色散的适应性。实验结果表明,本文方法的相对误差小于0.22%。使用矢量网络分析仪(VNA)和相位调制器进行测试,可工作于不同光波长,适用于测量不同种类的光纤的色散;并且可以利用简单的实验系统,实现光纤色散的大小和符号的测量。     

1550nm光纤传输技术及其在长距离传输中应用研究

本文针对1550nm光纤长距离传输技术的特点,深入分析了传输中光纤系统中自相位调制等非线性效应及合理的色散补偿等技术问题存在的CSO劣化,同时具体分析了利用1550nm光纤传输长距离有线电视信号技术的实现。     

高非线性光子晶体光纤中的声光相互作用

高非线性光子晶体光纤具有小纤芯、大折射率对比度的特点,其周期性的空气孔结构使得导引声波布里渊散射(GAWBS)激发的声子被束缚在纤芯区域,产生显著的声光相互作用。声子通过调制光纤材料的折射率,从而对光波的相位进行调制。利用Sagnac干涉环将相位调制转化为强度调制,在光子晶体光纤中实现了1550 nm和1060 nm波段GAWBS声子的激发和探测。实验测得在1550 nm和1060 nm波长抽运下声子基模频率均约为1.24 GHz,验证了前向布里渊散射声子频率与抽运光波长无关的理论。     

基于强度调制的光纤声传感器设计研究

在假设发送光纤出射端的光强分布为高斯分布的基础上,提出了一种新型强度调制型光纤声传感器模型。该模型根据单模光纤准直器的耦合特性理论,结合四周固支圆平微机电系统(MEMS)反射膜片,并使用GRIN lens光学透镜实现光强度的调制。仿真结果表明,通过选择合适的调制参数可使光纤声传感器的探测灵敏度较传统强度调制模型有数量级的提高。     

新型光纤信号调制器

在对光纤回波损耗研究的基础上，设计了一种基于多光束干涉效应的新型光纤信号调制器。实验中，利用两光纤端面间的多光束干涉作用，通过压电陶瓷控制两光纤端面的振荡距离，从而在输出端得到被调制过的光信号。这种光纤信号调制器主要针对信号振幅调制，调制比约为10％，信噪比约为60dB，带宽约为200kHz。该调制器展现了一种新颖的设计思路，可应用于光纤传输信号的调幅及光纤光源交流和脉冲信号的输出等。     

用光纤光栅改进射频光纤系统的传输性能

提出了两种基于光纤光栅以减小ROF(radio over fiber)系统中光纤色散引起的微波功率衰落的方法.第一种为采用窄带光纤光栅滤波实现微波信号的残余边带调制,另一种为采用啁啾光纤光栅实现光纤色散补偿.实验测量并比较了这两种方法与传统双边带调制时ROF系统传输性能的变化.结果表明,窄带光纤光栅和啁啾光栅均能有效减小ROF系统中的光纤色散效应.     

相位调制非线性对开环光纤陀螺工作点测量与信号解调的影响

在全光纤开环光纤陀螺中，利用压电陶瓷调制器可以为光纤陀螺提供互易性正弦相位偏置，但相位调制中的寄生非线性会对陀螺测量产生影响。从理论上给出了二倍频非线性相位调制情况下开环光纤陀螺输出信号的一、二、四次谐波表达式，分析了相位调制非线性对陀螺工作点测量与信号解调的影响，实验验证了相关结果。实验结果与理论分析表明在陀螺应用中必须采取措施抑制非线性相位调制的幅度。     

基于光纤腔衰落解调技术的光纤光栅传感研究

采用弱调制长周期光纤光栅(LPG)作为基本传感器件,将其接入到光纤谐振腔中,利用光纤腔衰落(FRD)技术,通过检测脉冲激光的衰落时间实现光纤光栅传感的波长解调.进行了0～100℃温度和0～1000με应变实验,波长解调范围为10 nm.