熔锥型保偏光纤耦合器分光比的依赖性研究

基于耦合模理论,推导了熔锥型保偏光纤耦合器快慢轴耦合系数的关系式。通过对标准3 dB保偏光纤耦合器的偏振依赖性、波长依赖性、温度依赖性、双折射依赖性所引起的分光比变化的分析,得出了不同依赖因素对标准3 dB耦合器分光比稳定性影响程度的大小。分析结果表明,保偏光纤耦合器的双折射依赖性十分显著;波长依赖性和温度依赖性其次;在一定的工艺条件下,偏振依赖性可以忽略。另外,耦合器的固有双折射越大,分光比波动越大。所得结论对制作熔锥型保偏光纤耦合器的光纤选择、拉制工艺、封装工艺的优化和改进有重要意义。     

模耦合与双折射对NOLM开关特性的影响

从光耦合器的耦合方程出发 ,全面分析了光耦合器与环路光纤的模耦合与双折射对NOLM开关特性的影响。研究表明 ,在耦合器为弱耦合条件下 ,环路光纤的模耦合和耦合器的分光比是影响NOLM开关效率和消光比的最重要的因素。只要环路光纤的模耦合角为零 ,分光比为 1:1,其他因素的影响均可忽略。若要求消光比优于 10dB ,环路光纤的耦合角应小于 4°     

分光比连续可调的光纤定向耦合器

讨论了耦合面积对耦合器分光比的影响，从理论上进行了计算，并实际制作出分光比连续可调的光纤定向耦合器。     

提高光纤定向耦合器互易性工艺的理论分析

文中提出了一种提高定向耦合器分光比精度,特别是互易性的方法.利用耦合器交叉臂90°相移,实现检测分光比之差,从而实现高精度的耦合器.特别是在分光比50∶50的情况下,耦合器分光比的偏差仅受限于检测器的灵敏度.对于保偏耦合器,该方法可以分别监控消光比和分光比.用这种方法制作出的光纤耦合器可以应用于光纤陀螺,以保证顺时针和逆时针方向的信号光具有更好的互易性,从而提高陀螺的检测精度.     

光纤电视系统用Y型光纤耦合器的制作尝试

本文介绍了用于光纤电视系统的熔接式光纤Ｙ型双工耦合器的制作与实验结果。导出了传光效率的经验公式，并得出了Ｙ型光纤双工耦合器最佳分光比为１：１的结论。还制作了大分光比的Ｙ型光纤分路器。     

用于宽带偏振无关耦合器的双芯光子晶体光纤

提出一种可用于宽带偏振无关光定向耦合器的新型双芯光子晶体光纤(PCF),利用全矢量有限元方法分析了光纤结构参数对其光学特性的影响,得到了一组优化的双芯PCF结构参数,满足易于制作、易于接续和接续损耗低等应用要求,在此基础上对光纤结构进行了改进,进一步降低了制作难度,基于该光纤可以设计出在1.26～1.625μm范围内分光比误差小于1%、两偏振态分光比误差小于0.2%的50:50耦合器,并在现有实验条件下,试制了近似结构的双芯PCF。     

数值模拟在非对称双芯光子晶体光纤耦合器教学中的应用

本文从对非对称双芯光子晶体光纤耦合器的数值模拟分析,表明提出的结构由于两不同偏振方向模式的耦合程度相近,使得这种耦合器可忽略光偏振特性的影响;同时,在一定分光比下,耦合器具有波长响应平坦性,可制作不同分光比的宽带双芯耦合器,并且带宽、分光比偏差程度、耦合长度等特性较普通宽带光纤耦合器都有较大改善,为宽带非对称双芯光子晶体光纤耦合器的制作提供了理论支持。     

2×2单模光纤耦合器的改进控制方法

探讨了熔融拉锥过程中工艺参数的优化设计,提出了一种在拉伸到一个较小预定分光比之后只进行加热熔融的耦合器制造的新方法,通过理论分析了其可行性,并通过VC 程序实现了该工艺的控制过程.通过大量的实验表明,该种方法制造的2×2单模光纤耦合器的性能有显著提高,而且可靠性明显优于普通熔锥型光纤耦合器.因此这种方法是一种耦合器的改进型制造方法.     

封装材料对光纤器件的性能影响

为查明熔锥型光纤器件封装材料对器件光学性能的影响,基于弱波导耦合模理论,建立了封装材料折射率与光纤耦合器分光比的数学模型,找到了它们之间的关联规律.以六轴光纤耦合器熔融拉锥机制作耦合器样品,以H2O与NaCl的不同配比实现封装材料折射率的变化,进行了相应的光学实验.实验结果表明:光纤耦合器的分光比对封装材料的折射率很敏感,折射率在一定的范围内,随着封装材料折射率的增大,耦合器分光比增大,并且具有单调性.这为封装材料的选取提供了理论依据与实验指导.     

熔锥平行排列3×3单模光纤耦合器的研究

平行排列 3× 3单模光纤耦合器在光开关、光缓存器、光谐振腔、光滤波器等方面有很重要的应用 ,偏振态的演化和波长特性是耦合器应用中的关键问题。利用模耦合理论对平行排列 3× 3单模光纤耦合器的输出性能进行了详细分析 ,得出了光纤引线对耦合器的输出偏振态演化起主要作用 ,而耦合区的影响则比较小 ;通过理论推导模耦合系数 ,分析了耦合器的分光比随波长的变化关系 ,得出了输出分光比比较稳定的耦合器所需要的合适芯间距(对于我们研制的为 12 .5 μm)。并采用可移动火焰实际研制出了具有长耦合区的平行排列 3× 3单模光纤耦合器 ,测试表明输入光波长在 1 5 0 0～ 1 5 75 μm范围内变化时 ,耦合器的输出分光比变化不大 ,理论与实验结果基本相符     

可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统

随着实际应用的发展,核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求,但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题,将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合,设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统,阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势,并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果,基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统,同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试,验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量,而且各测点具有较好的独立性和性能,一小时内测量稳定性优于1%,测量范围达到了0～4%,基本误差优于2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。     

可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统

随着实际应用的发展,核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求,但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题,将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合,设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统,阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势,并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果,基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统,同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试,验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量,而且各测点具有较好的独立性和性能,1小时内测量稳定性优于1%,测量范围达到了0~4%,基本误差优于2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。     

Optically Powered Pressure Sensor with Optical Fiber Link

An optically powered sensor for measuring pressure which is linked by optical fiber is developed in new scheme.Its pulse positio modulation(PPM)optical signal and op-tical supply power for electronics in probe are transmitted via a single optical fiber.The opti-cal power is carried by a 1300nm laser diode(LD)and the sensing data are carried by a 850nm LED.The remote ptobe uses all CMOS chips and particular modulations(PPM and PWM).Its electrical consumption including signal manipulation and LED driven current from optically converted is less than 100μW.The laser diode supplies 5mW optical power into fhe fiber.A Photodetector converts suffichently this power into electrical power to drive the whole probe operation.The optically powered distance gets up to 500m.The novel sen-sor combines optical fiber and electronies technology into a system.Because of using the prin-ciple of ratio measurement between measured and reference signals.as well as light feedback,the system is available with high reliab,outstanding accuracy and repeatability.     

用于308nm准分子激光治疗仪的液芯光纤传输特性研究

实验研究了308nm准分子激光皮肤治疗仪激光传输系统中光纤的传输特性。比较了三种不同类型的光纤：紫外扩展型液芯光纤、集束石英光纤、普通液芯光纤在不同的激光输出功率、工作时间等条件下的传输效率,紫外扩展型液芯光纤的传输效率达到70%;测量和分析在激光传输过程中液芯光纤对激光光强分布的改善和匀光作用,输出光束光场均匀性小于±4.5%。实验表明,基于液芯光纤的激光传输系统对于308nm紫外激光具有较好的激光传输效率、匀光效果和工作稳定性。     

基于马赫-曾德尔干涉仪的可调谐掺镱光纤激光器

A ring-shaped all fiber tunable Yb-doped fiber laser with tuning range over 20 nm is demonstrated by using a fiber Mach-Zenhder interferometer as an intra-cavity filter which is constructed with two 3-dB optical couplers. The method for fabricating the fiber Mach-Zenhder interferometer is detailed. The fiber laser has a moderate milli-Watt level output power over the whole tuning range from 1050 to 1071 nm, a side-band suppression ratio greater than 45 dB, and a bandwidth less than 0.1 nm.     

单频单偏振窄线宽光纤激光器及其放大研究

为了获得高功率单频单偏振窄线宽激光,对一个带单级放大结构的环形腔结构掺铒光纤激光器系统进行了研究。采用作为可饱和吸收体的未抽运掺铒光纤结合作为波长选择器的高反射率光纤布喇格光栅形成超窄带滤波器,在环形腔内加入光纤偏振控制器和具有高消光比的保偏环行器获得单偏振光。环形腔输出后进行单级光放大以提高输出激光光功率。获得了206mW激光输出,输出功率长时间稳定度达到1.4%。通过光纤延迟自外差线宽测试系统得到输出激光线宽小于500Hz,光纤激光器输出光偏振度长时间稳定在99.7%。结果表明,非保偏可饱和吸收体加光纤布喇格光栅结合部分保偏结构可产生单频单偏振窄线宽激光,激光放大对线宽有明显的展宽效果。     

掺钕保偏光纤激光器腔内倍频实验研究

从双包层光纤激光器的速率方程和光传输方程出发,数值模拟得到泵浦功率20 W时最佳增益光纤长度。在此基础上,采用线型直腔结构,通过透镜耦合的方式,用808 nm半导体激光器对掺Nd3+熊猫型保偏双包层光纤进行端面泵浦,获得1060 nm连续偏振的基频光输出,其线宽小于5 nm,光-光转换效率达到50%;之后,采用腔内插入KTP晶体的方式对基频光进行倍频获得530 nm的绿光输出,其线宽小于3 nm,倍频效率达到20%。在20 W的入纤功率泵浦下,得到2 W的530 nm连续绿光输出。     

大功率半导体激光器光纤耦合技术研究

文章通过对高功率DL输出光束特性的分析,设计了大功率DL光纤耦合输出激光器系统,并进行了实验验证.根据实验结果,DL单元线阵经过准直后,快轴方向的发散角小于0.2°.利用微台阶镜实现了高功率DL快轴、慢轴方向束参积的转换,较好地实现了光纤耦合,在光纤直径为800μm,数值孔径为0.22的条件下,连续输出功率达到31.5W,耦合效率达到72%.     

基于萨格纳克环与光栅的双波长光纤激光器

报道一种基于保偏光纤的萨格纳克环与级联的光纤布拉格光栅的双波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简单的线性腔结构,所用的萨格纳克环担当了梳状滤波器,光栅组构成了波长选择器件;在偏振烧孔的作用下,通过调整偏振控制器,激光器能够输出5种不同的激发模式,其中,双波长2种,单波长3种;所有的激发线具有小于0.3nm线宽,大于24dB的光学信噪比;同时,该激光器展示了较好的波长与峰值功率稳定性.     

Impact of extinction ratio and switching efficiency of nonlinearoptical loop mirror demultiplexer on error rate performance

A theory is evaluated that allows the calculation of the worst-case input power penalty of an optical demultiplexer using a nonlinear optical loop mirror (NOLM) as high-speed switch. Due to finite NOLM extinction ratio and switching efficiency reduction there exists a strong dependence of the penalty on the bitrate of the drop channel, which is investigated for different 100 Gbit/s demultiplexer configurations. Assuming a NOLM of 2 km loop fiber, a 20-dB extinction ratio, and a switching pulse EDFA of 14.5 dBm, demultiplexing with a penalty of less than 7 dB should be possible for drop rates between 2.5 GHz and 11.1 GHz