10Gb／s城域网直接调制激光器输出波形优化

基于Si材料可调F—P滤波器提出了改善10Gb／s城域网(MAN)直接调制半导体激光器(DML)输出性能的方法。模拟和实验结果表明，采用可调F—P滤波器，可以减少激光脉冲啁啾、抑制过冲、减小ASK噪声，但抖动却有所增加；在50km无色散补偿单模光纤(SMF)的传输实验中，可看到明显的眼图改善。     

基于PM 的多功能超宽带调制技术的研究

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器,提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案,可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单,只需单个光源,利用率较高,仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换;产生的三种信号只包含一个波长,在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟,研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响,对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明,光源功率和调制速率在一定范围内变化时,可以获得性能最佳的UWB调制信号。     

一种光纤Bragg光栅传感器解调系统的实验研究

实验研究了基于可调谐光纤激光扫描的光纤Bragg光栅（FBG）传感器解调技术。系统由可调谐光纤F—P（TFFP）滤波器、掺Er光纤放大器（EDFA）、隔离器和耦合器组成可调谐激光光源，根据光电探测器输出波形、驱动电压与应变问关系实现了应变解调。分析了影响系统解调精度的原因，并做了相应的改进。实验测得，应变与TFFP驱动电压间的线性度达到0．998，且能达到1．26μstrain的高应变分辨率。     

基于高精细度F-P滤波器的40Gb/s全光时钟提取

提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对准。采用精细度为1 012的高精细度F-P滤波器提取时钟,并利用半导体光放大器(SDA)的自增益调制(SGM)效应进一步抑制时钟信号的低频噪声,保证了高质量的时钟输出。实验中,利用这种装置对40 Gb/s归零(RZ)码信号进行了时钟提取,得到了抖动为285 fs的高质量40 GHz时钟信号,验证了方案的可行性。     

DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计

光纤光栅(FBG)的耦合模演化方程经过简单变换转化成Zakharov—Shabat系统,该系统的位势参数q(z)与FBG折射率调制函数——↑δneff(z)成正比关系,从而对特定的散射量利用逆散射理论中的Gel′fand—Levltan-Marchenko(GLM)积分方程求得—↑δneff(z)。进而设计了50GHz零色散FBG方形滤波器,随后将得到的—↑δneff(z)代入耦合模演化方程进行正向求解。计算结果表明,设计的FBG滤波器在所要求的反射谱具有恒定的群时延,同时也具有较好的幅度响应,相邻通道之间的串扰可小于-20dB。     

一种基于OPM和FBG滤波器的新型双工ROF系统

提出了一种采用光相位调制器(OPM)和光纤布 拉格光栅(FBG)滤波器实现的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,系统采用OPM和FBG滤波器产生抑制一阶边带的多边带光信号 ,而2.5Gbit/s 的下行链路信号只调制在中心光载波上同时经过光纤进行传输。在基站,未被调制的边带信 号用来重新调 制上行链路信号。建立了产生光载毫米波的理论模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并 通过仿真实验 验证了系统的可行性。结果显示,经过60km光纤传输后,上、下行 链路信号的眼图都清晰可见,上行链 路功率代价小于0.2dB,下行链路功率代价小于1.8dB,系统具有较好的抗色散能力。     

某型多调制方式低相噪毫米波频率源设计

介绍了一种低相噪、多调制方式毫米波频率源方案,采用直接数字频率合成(DDS)+锁相环(PLL)技术,通过引入FPGA解决了同时产生多调制编码单元的难题。详细分析了数字调制编码单元,给出了软件控制流程、m序列Modelsim仿真结果以及环路滤波器设计参数。实测结果表明,调制信号中心频率30 GHz,输出功率大于4 dBm,相位噪声优于-100 dBc/Hz@100 kHz。     

全数字正交幅度调制器(QAM)的实现

提出了如何用全数字方法实现QAM调制器。第一部分概述了全数字正交幅度调制器和模拟调制器相比的优点。第二部分论述了数字调制器各个关键部分的实现方法和注意要点,尤其是数字滤波器和数字信号合成技术,正是由于DDS技术应用的普及,全数字调制器的实现变为了现实可行的。第三部分为结论,认为该方法易于大规模集成,性能稳定,功耗低,成本低,而且可以根据需要配置成不同的QAM调制方式,载波频率也可以随意改变。     

基于固体腔F-P 标准具的可调谐自适应光滤波器

对F—P干涉滤波器的原理特性进行了分析。提出了通过改变入射角度来实现波长调谐的可调谐滤波器结构。采用了一种新的降低斜入射F—P标准具偏振相关损耗的结构。采用位置敏感探测器成功实现了关键约定位工作。采用了一种简单易行的波长跟踪方案。本系统实现了32通道0．8nm间隔DWDM系统精确滤波。     

QPSK调制解调过程中滤波器的选取与研究

QPSK是应用较为广泛的一种调制解调方式。而滤波又是调制与解调过程中一个必不可少的重要步骤。滤波器的选取直接关系到了整个调制解调结果质量的好坏。在针对QPSK调制解调系统特点的基础上,就何种类型滤波器的选取作了一定的研究。尤其是在数字滤波器方面,研究了数字滤波器的理论知识,对滤波器的进一步实现做了理论基础。     

基于F-P滤波器的多波长时钟提取

提出一种简单的全光单一链路的多波长时钟同时提取方案。利用Fabry-Perot(F-P)滤波器对波分复用(WDM)系统中多波长的归零(RZ)码信号进行时钟提取,滤波器后面接半导体光放大器(SOA)对F-P滤波器提取出的时钟进行整形处理,通过实验证实了用F-P滤波器对两路不同波长的10 Gbps信号时钟提取的可行性以及同一SOA同时处理双波长时钟的能力,两路提取时钟的单边带相位噪声分别达到-82.815和-83.072dBc/Hz@10 kHz。     

基于光纤Bragg光栅的Fabry-Perot滤波器特性的分析

在分析光纤Bragg光栅Fabry-Perot(F-P)腔特征的基础上,提出了光纤Bragg光栅F-P滤波器的数学模型.利用传输矩阵法对光纤Bragg光栅F-P腔进行了理论分析.通过Matlab仿真工具数值模拟光纤Bragg光栅F-P滤波器的光谱,并对其特性进行了详细分析,得出了决定滤波器传输特性的相关参量及其影响规律.根据光纤Bragg光栅F-P腔的相位谐振条件,推导了光纤光栅F-P腔的腔长与光纤Bragg光栅常数之间的关系,从而为研制基于光纤Bragg光栅的F-P滤波器提供了依据.     

基于飞秒激光制备的光纤Fabry-Perot折射率传感器

在对光纤Fabry-Perot(F-P)传感器多光束干 涉原理仿真分析的基础上,利用波长为800nm的飞秒 激光脉冲在普通单模光纤(SMF)上制备微型传感器,并对其折射率响应性能进行了实验测试 。理论分析表明,在低、高折射率区域,F-P传感器的反射谱对比度随着折射率的增加分别 呈现先降低后增加的趋势(折射率高低分界点1．457)。飞秒激光 的制备方法通过计算机控制腔长等可以进行参数可选择的微型光纤F-P传感器的制作。利用 制备的传感器对一系列不同折 射率的溶液进行了折射率响应测试实验,测试结果表明,传感器反射谱对比度对低折射率物 质(折射率小于 1.457)的灵敏度为27.65dB/RI,对高折射 率 物质(折射率大于1.457)的灵敏度为3.50dB /RI,且均具有良好的线性响应。     

本征法布里-珀罗腔光纤压力传感器理论研究

建立了光子晶体光纤(PCF)型本征法布里-珀罗(F-P)腔光纤压力传感器压力响应理论模型,讨论了各参数对压力响应灵敏度的影响,给出了Matlab程序理论模拟结果。鉴于PCF焊接工艺的困难,提出了利用外径不同的单多模光纤熔接构成的改进型单多模光纤复合本征F-P腔光纤压力传感器结构,建立了压力响应理论模型,分析了提高压力响应灵敏度的关键参数,并模拟了光纤外径对压力响应灵敏度的影响。通过对两种本征F-P腔光纤压力传感器的比较分析看出,改进型结构无论在压力响应灵敏度还是制作难易度方面都颇具优势。     

纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的温度特性

在对薄膜材料热光效应和热膨胀特性研究的基础上,综合运用光学薄膜法布里-珀罗腔(Fabry-Perot)干涉理论,采用MATLAB 编程设计了纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的仿真分析程序,模拟了薄膜型光纤法布里-珀罗传感探头反射光谱随温度变化的波长漂移特性,分析了不同材料热光效应和热膨胀特性对温度特性的影响权重,并进行了实验验证。验证结果表明,传感探头测试光谱的温度变化特性与仿真特性一致,纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的理论仿真可用于选择纳米薄膜材料及筛选温度敏感且镀制容差大的膜系,对传感探头的研制具有指导意义。     

光纤F-P腔高灵敏加速度传感器理论模型研究

以提高光纤波长复用型加速度传感器的灵敏度为目标,分析光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)加速度传感器的增敏思路,阐明FBG加速度传感器灵敏度的增敏瓶颈和固有制约因素,提出波长复用型光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot, F-P)加速度传感器物理模型,理论研究其加速度传感原理,推导加速度传感器谐振频率和灵敏度的解析表达式,深入分析系统的结构体刚度、干涉级次、腔长对加速度传感器灵敏度和谐振频率的影响因素,并对比分析在不同系统刚度下FBG和F-P加速度传感器的灵敏度响应特性。由于灵敏度与谐振频率相互制约,进一步引入品质因子对比分析FBG和F-P加速度传感器的综合性能。在谐振频率为205 Hz时,传感器灵敏度高达198 nm/G,比基于FBG的传感器灵敏度理论上高出约2个数量级,并提出F-P型加速度传感器波长复用方案。理论分析表明F-P型加速度传感器与FBG型相比具有独特的优势,为光纤型加速度传感器的增敏和波长复用提供了新思路,并奠定理论基础。     

抑制Nd:YAG激光器自锁模的实验研究

用于抽运钛宝石的电光调Q Nd:YAG激光器会出现自锁模调制,导致峰值功率不稳从而损伤钛宝石晶体,为了抑制这种自锁模调制,分析了产生该现象的原因,研究了谐振腔内插入法布里-珀罗(F-P)标准具的技术方案。实验采用单个厚度20mm,膜层反射率60%的标准具,有效抑制了该Nd:YAG激光器的自锁模调制,实现了脉宽约70ns,脉冲能量约600mJ的1064nm激光的稳定输出,既避免了引入较大的插入损耗,又防止了对F-P标准具膜层的损伤。分析认为单个厚度合适、膜层反射率不太高的标准具可有效抑制Nd:YAG激光器自锁模现象的原因在于:标准具一个透射峰半峰全宽(FWHM)内理论上虽有约5个纵模,但偏离透射峰中心的纵模损耗较大,使得单个透射峰内实际起振的纵模可能只有1个;激光器的增益线宽内虽存在标准具的多个透射峰,但起振纵模因不相邻避免了形成相位锁定。     

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔反射率确定方法

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉光谱成像系统获取的干涉条纹承载着目标重要的干涉信息,其正弦性的好坏和调制度的高低直接影响了目标干涉信息的提取。而变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔材料的反射率值是变间隙F-P干涉光谱成像系统的重要性能参数。为提高变间隙F-P干涉光谱成像系统整个系统的性能,从系统干涉条纹的正弦性和调制度两方面约束了变间隙F-P干涉腔反射率值的选取。文中分别建立了干涉条纹正弦性和调制度与变间隙F-P干涉腔材料反射率之间的数学关系,并给出合理地目标函数,以确保干涉条纹正弦性和调制度同时达到相对最佳值时,变间隙F-P干涉腔材料的反射率最佳。此外,搭建了长波红外变间隙F-P干涉式光谱成像系统,采用测量聚丙烯薄膜的光谱透过率实验验证了上述理论分析的正确性。     

1.25-Gb/s Operation at 50-GHz Channel Spacing Based on Intensity Noise Suppression of Wavelength-Locked Fabry–PÉrot Laser Diode

We demonstrate 1.25-Gb/s operation at 50-GHz channel spacing and 10-km single-mode fiber, which is based on a wavelength-locked Fabry-Perot laser diode (F-P LD) and an intensity noise suppression by a gain saturation of F-P LD in front of the receiver. The wavelength-locked F-P LD employs the spectrum-sliced incoherent light with narrow bandwidth of 35 GHz. The intensity noise of wavelength-locked F-P LD is suppressed about 6 dB by the F-P LD in the front of the receiver. As a result, the bit-error-rate curves exhibit the error-free performances over the detuning conditions to cover a whole mode spacing period of F-P LD.     

Analysis of fiber fabry-Pe/spl acute/rot interferometric sensors using low-coherence light sources

Sensitivity, fringe contrast, and dynamic range are the three most important parameters in the theoretical performance evaluation of fiber Fabry-Pe/spl acute/rot (F-P) interferometric sensors. This paper theoretically models the effect that the cavity length, the F-P finesse, the source bandwidth, mirror misalignments and symmetry play in the sensitivity, fringe contrast, and dynamic range of a fiber F-P interferometer interrogated with a low-coherence light source. The developed systematic fiber F-P interferometer analysis approach and the numerical analysis results on both guided and unguided fiber F-P interferometer (FFPI) sensors may provide useful guidance for sensor design optimization.