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。     

基于啁啾相移FBG的宽调谐单通带微波光子滤波器

为扩大单通带微波光子滤波器(MPF)的可调谐 范围,提出了一种基于啁啾相移光纤光栅(PS-FBG) 的宽调谐单通带MPF。首先对普通PS-FBG的反射谱和基于普通PS-FBG的单通带MPF频率响应 进行了理 论和实验研究;然后,采用传输矩阵方法分析了啁啾PS-FBG的相移量、折射率调制深度以 及相移点位置 对其反射谱特性的影响,进而分析了对基于啁啾PS-FBG的单通带MPF频率响应的影响。结果 表明,调节可调谐激光 源的波长,可实现单通带频率的可调;相对于普通PS-FBG,啁啾PS-FBG扩大了反射谱带宽 ,从而单通带MPF扩大了可调谐范围。适当设计啁啾PS-FBG的相移点的位置,可以使单通带M PF的可调谐范围进一步增加。     

基于啁啾光纤光栅的波长可调谐带通滤波器

通过对长度4 cm带宽为35 nm的啁啾光纤光栅(CFG)施加横向的局部应力,啁啾光纤光栅的反射阻带中会形成一个或者若干个窄的透射窗口.窗口的位置随着施加应力的位置不同而变化,窗口的深度随着施加压力的大小和区域面积而变化,可以制作出波长可调谐的带通滤波器.3 dB带通宽度为0.2 nm,最小分辨率为0.4 nm.建立了压力造成相移的物理模型,并用分段均匀的方法对啁啾光纤反射谱的改变进行数值模拟,得到了不同受力长度以及不同受力间隔的啁啾光栅反射谱.实验数据与数值模拟的结果相吻合.     

相移光纤光栅特性分析

利用传输矩阵法分析了相移光纤光栅的特性,导出了反射率理论表达式,并讨论了光栅反射谱中透射峰与相移量、相移区位置以及光栅的参数的变化关系。     

一种提高λ/4相移光纤光栅开关性能的方法

基于耦合模理论，利用逆向递推传输矩阵方法，数值研究了光纤光栅透射输出端面存在反射时λ／4相移光栅的开关特性，以及啁啾的引入对其开关性能的影响。研究结果表明：对于反射相干叠加加强，可使λ／4相移光栅的阈值开关能量得到降低，但开关对比度将下降；在λ／4相移光纤光栅中引入负啁啾，能使开关对比度得到较大的提高，但双稳阈值开启能量会增加;引入正啁啾，可进一步降低开关阈值，但开关对比度会下降；啁啾的引入将对λ／4相移光栅的双稳环宽度产生较大影响。     

高斯脉冲在光纤中传输的光纤光栅色散补偿研究

高斯脉冲在光纤中传输一段距离后，啁啾系数和脉冲宽度均要发生变化，不同啁啾系数和脉冲宽度的高斯脉冲经过啁啾光纤光栅反射后的脉宽压缩特性也不同。本文介绍了啁啾高斯脉冲在光纤中的传输特性以及啁啾高斯脉冲经啁啾光纤光栅反射后的传输特性。理论分析和实验均表明，使用啁啾光纤光栅实现长距离色散补偿时，最佳色散补偿长度与光栅位置有关。     

光栅参数对线性啁啾光纤光栅偏振特性的影响

研究了单模线性啁啾光纤光栅的偏振相关损耗特性。运用耦合模理论和传输矩阵分析法推出了反射光的偏振相关损耗,并模拟了光栅的反射谱和偏振相关损耗随光栅参数和双折射量的变化曲线。模拟显示双折射值的变化对啁啾光栅偏振相关损耗的影响非常显著, 尤其是在带边比较陡峭时。啁啾光栅的偏振相关损耗也受光栅的啁啾系数和调制深度的影响。这表明线性啁啾光栅的偏振相关损耗不光依赖光栅双折射量,还依赖其啁啾系数等其他参数。实验结果与理论模拟基本吻合。     

线性啁啾光纤光栅反射谱特性与啁啾量关系的模拟研究

从耦合模方程出发,利用传输矩阵法,模拟研究了线性啁啾光纤光栅的反射谱特性,给出了反射谱的３ｄＢ带宽、反射峰值、峰值波长处的色散和边带抑制率与啁啾量的关系曲线,并得到了啁啾量优化取值范围。     

外贴啁啾光栅监测带双缺口复合材料静态拉伸损伤

啁啾光栅对沿其纵向的非均匀应变分布十分敏感,这种特性会反映在啁啾光栅的反射光谱图中。提出了一种利用外贴啁啾光栅监测带双缺口碳纤维复合材料损伤的新技术。实验结果表明,复合材料结构静态拉伸应变为4500 με与8500 με时,啁啾光栅反射光谱变化明显,这与复合材料应力应变关系曲线在应变8000 με时产生突变完全吻合,同时光栅反射光谱光强突变点位置与光栅几何位置完全一致,可实现对复合材料缺口位置损伤的定位及扩展监测。     

带宽为O.84 nm色散补偿100 km以上线性啁啾光纤Bragg光栅的研制

本文用传输矩阵法分析了啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的反射谱特性及时延特性,同时给出了用１４２ｍｍ长相位掩模板和扩束技术研制的色散补偿线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的反射谱特性及传输实验结果．实验研制的线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅样品带宽为０．５６~０．８４ｎｍ,可实现对普通光纤色散补偿１００ｋｍ以上．     

Investigation on reflection spectra of chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings

The characteristics of chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings have been investigated by the use of transfer matrix formulation. While the characteristics of a chirped and phase-shifted fiber Bragg grating are the same as those of non- chirped one in some important aspects, both the reflection and transmission windows of a chirped and phase-shifted fiber Bragg grating can be broadened in a wide range. Therefore, chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings will have applications in WDM or DWDM optical communication systems. The work in this paper can be used to design the new devices based on chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings.     

多相移和级联光纤光栅透射光谱特性研究

基于耦合模理论,利用传输矩阵法,系统地分析了多相移和级联相移光纤光栅的透射谱特点.结果表明,相移光纤光栅可在透射谱阻带中打开一个或多个透射窗口,多个相移时,透射窗口数等于相移的个数.改变相移量的大小可以改变输出光波长,而且随着相移量的增加,多相移和级联情况下,透射窗口向长波方向移动.光栅的级联使得其在布喇格衍射波长处,打开一个极窄的透射窗口,透射率与级联个数有关,当级联数为4时,透射率最高.     

Fiber Ring Laser Operated by Dynamic Local Phase Shifting of a Chirped Grating

An ultranarrow linewidth erbium-doped fiber ring laser is presented. It is based on the filtering properties of a phase-shifted chirped fiber Bragg grating, which is inserted inside the cavity of the laser. A dynamic control of the phase shifting, which is induced by a magnetostrictive transducer, permits both tunable continuous-wave and actively $Q$-switched operation. The use of a chirped grating overcomes the limitations imposed by the narrow spectra of uniform gratings observed in previously reported ring lasers based on intracavity transmission filters.      

Gain-flattening filter using long-period fiber gratings

We propose a novel structure for a gain-flattening filter, in which a conventional long-period fiber grating (LPFG) and a phase-shifted LPFG are written closely. The transmission characteristics are investigated in the case of a closely arranged configuration. For the fabrication of a phase-shifted LPFG, a UV-trimming method to control the amount of the phase shift is examined theoretically and experimentally. Finally, a 67-mm-long LPFG gain-flattening filter designed for an erbium-doped fiber amplifier is fabricated and the measured spectrum is shown     

Phase-shifted Bragg grating filters with symmetrical structures

A comprehensive theoretical analysis of the compound phase-shifted uniform fiber Bragg grating (FBG) filter is presented. The transmission characteristics are examined by a transfer matrix formulation. It is shown that the transmission spectrum of such a filter is significantly controlled by the ratio of the grating lengths. By suitably choosing the ratio, a quasi-flat-top spectrum may be obtained. The general condition for the optimum case is derived. This characteristic makes the compound phase-shifted uniform FBG filter particularly advantageous for applications in wavelength-multiplexed optic-fiber communication systems     

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.     

相移长周期光纤光栅的透射谱特性及其切趾优化

应用耦合模理论和传输矩阵法计算模拟了均匀长周期光纤光栅的透射谱，采用不同的切趾函数对其进行了切趾优化，通过比较得出了最佳的切趾函数。分析了引入多个丌相移的相移长周期光纤光栅的透射谱结构，发现其具有一个通带、两个阻带的滤波特性。着重分析了相移个数，引入位置等参数对谱结构的影响。除运用传统的高斯函数折射率切趾方法对透射谱进行优化外，尝试了一种新型的长度切趾方法，达到了较好的优化效果。该方法的易实现性为切趾相移长周期光纤光栅的实际制作带来了方便。