被动双包层光纤中包层光产生实验研究

双包层光纤中的包层光不仅会影响到其输出激光的光束质量,还会对光学器件造成损坏。分析了被动双包层光纤中产生包层光的几种原因。通过在双包层光纤激光器的输出端引入产生包层光的不同要素,使用功率和光场分布检测等手段,实验研究了被动双包层光纤之间的熔接质量和模场失配以及无源光学器件的插入对于包层光产生的影响。实验结果表明,被动双包层光纤之间的低质量熔接和模场失配会导致纤芯基模与包层模式发生耦合,光纤合束器会激发高阶泄漏模式导致信号光泄漏到包层中,光纤隔离器会将部分信号光耦合到输出尾纤的包层中,从而导致包层光的产生。讨论了为抑制包层光的产生和减小包层光的影响应注意的事项和采取的措施。     

光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响

通过改变F-P腔全光纤激光器中的光纤盘绕半径,对输出激光光束质量进行了研究.搭建了百瓦级全光纤激光器.最大泵浦功率为436 W的条件下,获得了300 W波长1 080 nm的激光输出.光束质量M2=1.13.光-光转换效率为69%.理论分析并计算了20/400 m大模场面积双包层光纤中的两种导波模式LP01模和LP11模沿光纤径向的功率分布和弯曲损耗;利用光纤弯曲选模方法,实验上探究了光纤弯曲半径对输出激光模式及光束质量的影响.实验发现,通过光纤弯曲方式可以有效地消除高阶模式,再经过包层光剥除可以获得更好的光束质量M2=1.06.     

1 kW全光纤激光器实验研究

研究了输出功率1 kW的连续全光纤激光器的实现方法。采用双端泵浦单谐振腔方式,通过优化增益光纤及光纤光栅参数,实现了工作波长1.08μm,最大输出功率1.03 kW的全光纤连续激光输出,光-光转换效率74.6%,斜效率75%。输出功率为272 W时光束质量M2x=1.39,M2y=1.43。分析了光束质量变差的原因,认为在高功率下光纤光栅、合束器及熔点导致原先在纤芯中传输的激光部分被泄露到包层中,在包层中传输的激光使光束质量变差。提出了进一步改进的方法。     

剪切模式压电光纤调制器

设计了一种基于剪切模式振荡的光纤光调制器.实验中,利用压电陶瓷控制2段对接光纤的相对截面积,在初始位置光束无损耗的全部通过,在压电陶瓷管切向形变为光纤内径r时,输出光强为零.本光纤信号调制器属于光的振幅调制器,调制度可达到100%,信噪比(SNR)约为25 dB,带宽约为200 kHz.     

微纳光纤改善光束质量的研究

采用时域有限差分法(FDTD),在微米量级下,模拟了微纳光纤对于光束质量的改善情况。实验中所使用的微纳光纤是采用火焰熔融拉锥法,将单模光纤熔融拉锥制成的,并采用CCD测量光束质量因子M2,对比测量了光束通过普通单模光纤和熔锥微纳光纤的光束质量。实验结果显示,与普通单模光纤相比,熔锥微纳光纤可以改善光束质量。实验与FDTD模拟计算得到的结果相一致。     

大芯径功率光纤中传输的激光束质量与偏振度研究

研究了在大芯径、多模功率光纤中传输的激光束光束质量和偏振与光纤长度的关系。用芯径为0．6mm的国产石英光纤及芯径为0．4mm和0．6mm的3M光纤做样品，实验结果表明输出光束的光束质量因子M^2值是光纤长度的双曲正切复合函数。线偏振光经光纤后其偏振度随光纤长度的变化呈指数衰减的关系。     

百微米芯径光纤激光器及其模式控制技术研究

研究了阶跃折射率分布的百微米芯径双包层光纤激光器的输出特性及其模式控制技术.理论上对光纤缠绕法模式控制技术应用于百微米芯径光纤激光器的可行性进行了分析.实验中,采用腔内小孔法对百微米芯径光纤激光器的输出激光模式进行控制,研究了不同孔径对输出激光光束质量的影响.在腔内不加小孔时输出激光x,y方向的光束质量因子M2分别为4.67和4.60,在腔内加入直径为2 mm的/JqL后,x,y方向的光束质量因子M2分别为1.96和2.01,腔内小孔对输出激光的光束质量有明显的改善.     

500W级半导体激光器光纤耦合输出模块设计

为实现亮度均匀、形状对称、高对称光束质量的高功率半导体激光输出,提出了一种基于mini-bar芯片的高功率光纤耦合系统设计方案,使用Zemax设计了一套针对200 m/NA0.22多模光纤的500 W级光纤耦合输出系统。设计使用反射镜-条纹镜系统实现单列叠层微通道封装芯片快轴方向光束的尺寸压缩,并结合偏振合束技术在不改变光束束参积的条件下将功率提高一倍,并使用慢轴扩束系统压缩慢轴方向发散角,最后采用非球面透镜耦合进目标光纤。在设计的基础上采用4列叠层微通道封装的叠阵（每列包含5个mini-bar芯片）进行了等效验证实验,在注入电流为37 A时得到稳定输出功率506 W的小型化模块,亮度达10.3 MW/（cm2sr）,电光效率为43.0%。设计和实验共同表明,该光纤耦合模块可实现500 W稳定功率输出,可广泛应用在光纤/固体激光泵浦及工业加工等领域。     

光纤Bragg光栅封装后的温敏特性研究

介绍了光纤光栅封装前后的温度传感特性，并进行了对比实验．实验表明，作为温度传感器的光纤Bragg光栅封装后．其波长除受到温度变化影响外，还受其所附着的封装材料对其产生轴向应力作用．因此，通过选择适当的封装材料．进行合理的封装工艺处理，可以使封装后的光纤Bragg光栅温度传感器的波长变化与其所处的温度场的变化呈现一种线性关系，而且提高了传感器的温敏特性．     

一种低成本透射光谱强度调制型光纤温度传感器

提出了一种低成本的新型强度调制型光纤温度传感器。该传感器主要由宽谱光源、三端口光环形器、光纤耦合器、偏振控制器、PMF光纤、光电探测器,以及信号处理单元组成。在较短的PMF光纤条件下,温度变化会对PMF光纤双折射产生直接影响,导致两相干光束产生一定的相移变化,使经过Sagnac环干涉后具有不同的透射光谱,即发生波长漂移。利用光电转换和信号处理,将检测到的光信号转换为电压信号,对其进行解算从而完成对温度的检测。在无需光谱分析仪的情况下,通过对Sagnac干涉仪的透射光谱进行信号处理,根据随温度的变化函数解算出测量温度。在25~50.5℃的温度范围内进行了实验,测试结果表明该光纤温度传感器的灵敏度为0.066mW/℃,分辨率为0.34℃。     

基于啁啾光纤光栅的五波长掺铒光纤激光器

提出并实验验证了一种新型的基于啁啾光纤光栅的全光纤的可切换的五波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简洁的线性腔结构,使用一段高掺铒的光纤作为增益介质,利用一个内含宽带啁啾光纤光栅的萨格纳克环作为激光器的谐振腔腔镜,担当了一个梳状滤波器的作用,另一个腔镜由一个宽带光纤反射镜担当,适当调整环中的偏振控制器,可以获得最多五波长的激光输出,并具有4种不同的激光输出模式,所有激发线均具有大于32 dB的光学信噪比,小于0.6 nm的线宽以及小于8 dB的峰值功率差异。     

Switchable-multi-wavelength fiber laser based on dual-core all-solid photonic bandgap fiber

In this paper, we propose and demonstrate a switchable multi-wavelength fiber laser based on a dual-core all-solid photonic bandgap fiber (PBGF) comb-like filter. The transmission properties of the dual-core all-solid PBGF are theoretically and experimentally investigated. Then the fiber ring laser based on the PBGF is realized and its wavelength-selective mechanisms are studied. By adjusting the polarization controller (PC), the number and location of the laser wavelength can be tunable.     

适于光纤到家庭的新型光纤：多芯单模光纤

本文介绍法国电信公司和阿尔卡特公司开发的多芯单模光纤,重点介绍了４芯单模光纤的结构设计、预制棒制造工艺、拉丝技术和光纤特性,也介绍了该新型光纤在ＦＴＴＨ用途中的技术经济优越性。     

双泵浦两段高非线性光纤级联的光纤参量放大器

提出和设计了一种宽带宽、高增益和增益平坦的光纤参量放大器,它具有双泵浦和两段高非线性光纤级联的结构.选择光纤的四阶色散系数作为优化的指标之一,用普通的数组循环计算法,对双泵浦及两根高非线性光纤组成的系统进行模拟,获得了峰值增益62.46 dB,起伏小于5 dB,带宽高达424nm的光纤参量放大器.     

多泵浦与光纤级联结合的宽带拉曼光纤放大器

针对传统光纤通信传输系统中拉曼光纤放大器(RFA)增益带宽不足、输出增益低且输出增益不平坦的问题,设计了一种多泵浦和光纤级联相结合的宽带拉曼光纤放大器。并且推导实现增益平坦输出时所用六个泵浦光和四段光子晶体光纤(PCF)对应参数满足的约束表达式,从理论上给出了一种提高放大器增益和增益带宽的同时保证较小增益平坦度的设计方法。最后通过Matlab数值模拟,所设计的宽带拉曼光纤放大器达到了增益带宽92 nm,平均增益39.95 dB,增益平坦度0.1447 dB。     

光子晶体光纤激光器

结合光子晶体光纤简述了光子晶体光纤激光器的类型、结构及性能 ,介绍了光子晶体光纤激光器的研究进展和应用前景     

级联拉曼光纤激光器

只要具备合适的泵源，拉曼光纤激光器可以在很大的波长范围获得激光输出，并可进行宽带调谐。本文从结构、原理和工作特性范围方面对三类级联拉曼光纤激光器的最新进展进行了系统的概述，并指出了其发展趋势。     

基于SESAM的被动调Q光纤光栅掺铒光纤激光器

提出并研究了一种线性腔结构的基于 SESAM(半导体可饱和吸收镜)的被动调 Q光纤光栅掺铒光纤激光器,该激光器无需采用偏振控制器控制激光偏振态,简化了调 Q 激光器的结构。该激光器的中心波长为1549.975 nm,阈值功率为143 mW,斜效率为1.2%。当泵浦功率从149 mW增加到180 mW时,脉冲重复频率从5.431 kHz增加到9.778 kHz。当泵浦功率为155 mW时,激光脉冲的能量为5.6 nJ,重复频率为6.538 kHz,脉冲宽度为40μs。     

采用光纤滤波器的高波长稳定性掺铒光纤光源

研究了双程后向结构掺铒光纤光源的平均波长对泵浦功率的赖性。实验结果表明,通过采用掺铒光纤滤波器以及选择合适的泵浦功率,平均波长随泵浦功率的变化能够降低到-9 ppm/mW。在-40~+60℃ 温度范围内,光纤光源的平均波长不稳定性小于33 ppm(峰峰值)。采用5 m 长的掺铒光纤、泵浦功率55mW 与泵浦波长974.2nm 时,光纤光源输出光波的谱宽达到17nm,功率达5.83mW。     

在光纤拼接处刻写长周期光纤光栅及其传感应用

在"单模光纤-细芯光纤"拼接处刻写了Type II型长周期光纤光栅,构成一种高温光纤传感器。该传感器实际由2段不同的长周期光纤光栅级联构成,在第二个光栅形成了Mach-Zehnder干涉,因此,传感器透射谱由长周期光纤光栅与Mach-Zehnder干涉仪共同作用形成。利用传感器的透射谱与环境温度的线性变化关系,进行环境温度测量。实验中选取传感器透射谱的2个谐振峰波谷dip 1和dip 2来测量外部温度变化。实验结果表明:在300℃~800℃高温测量范围中,波谷dip 1处温度灵敏度为103.4 pm/℃,波谷dip 2处温度灵敏度为121.8 pm/℃,测量最高温度可达到800℃。该传感器制作简单易重复、灵敏度高、线性度好、成本低,在高温传感领域有一定的应用价值。