线性啁啾光纤布喇格光栅反射谱的数值模拟

为了研究线性啁啾光纤布喇格光栅的特性,并进一步把它用于光纤激光器上,介绍了线性啁啾光纤布喇格光栅的耦合模理论,采用4阶Runge-Kutta法和传输矩阵法结合控制变量法,对线性啁啾光纤布喇格光栅反射率与啁啾系数、半峰全宽与光栅长度、反射率与直流纤芯折射率改变量之间的关系进行了数值模拟。结果表明,线性啁啾光纤布喇格光纤可以展宽带宽。基于这个结论,提出了利用线性啁啾光纤布喇格光栅作为光纤激光器腔镜,使输出谱线展宽,从而可作为宽带光源使用的方案。     

光纤布喇格光栅的反射特性研究

阐述了由耦合模理论得到的光纤布喇格光栅的反射率的表达式,并且由此表达式导出了光纤布喇格光栅的反射特性和反射中心波长。理论分析了反射波长λ、光栅栅距Λ,折射率微扰的最大值Δnmax,光栅区长度L和反射率Rg之间的关系。     

基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束研究进展

光热折变玻璃在紫外波段具有较好的光敏特性,并且在近红外和可见光波段具有很高的透射率,用它制作的体布喇格光栅能够承受高能激光辐照,因而特别适合应用于高功率激光技术中。综述了基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束技术最新研究进展;阐述了体布喇格光栅的基本理论,分别介绍了基于单体光栅、级联体光栅和3维层叠复合体光栅的谱组束、共腔谱组束以及昆合组束5种组束方案的组束原理和研究进展,最后对各组束方案中存在的问题进行了讨论。     

准线性传输系统级联光栅色散补偿的研究

用耦合模理论和传输矩阵法对级联啁啾布喇格光纤光栅进行了分析,设计了一个大带宽、高反射率、大色散、低时延波纹的级联啁啾光纤光栅,并将其应用到一个8信道160Gb/s的高速准线性光传输系统中进行色散补偿.系统仿真结果表明,各个信道的Q值均在7.15 ～ 8.74之间,实现了级联啁啾光纤布喇格光栅的设计目标.     

光孤子在高斯变迹光栅中传输特性的数值分析

为了研究光纤光栅中布喇格孤子的传输特性,基于耦合波理论采用有限差分法在孤子传播速度与传输距离无关的条件下,数值模拟了布喇格孤子在高斯变迹光纤光栅中的传输以及孤子之间的相互作用,得到一些有意义的结果.结果表明,输入功率和初始脉宽等初始条件的不同将导致孤子峰值强度的周期变化;具有初始频率啁啾时布喇格孤子在传输过程中被展宽(正啁啾)或被窄化(负啁啾),并始终受到高斯变迹光栅的制约.当输入两个孤子时,它们之间的相互作用对其相对相位和相对振幅参量敏感.     

光孤子在高斯变迹光栅中传输特性的数值分析

为了研究光纤光栅中布喇格孤子的传输特性,基于耦合波理论采用有限差分法在孤子传播速度与传输距离无关的条件下,数值模拟了布喇格孤子在高斯变迹光纤光栅中的传输以及孤子之间的相互作用,得到一些有意义的结果。结果表明,输入功率和初始脉宽等初始条件的不同将导致孤子峰值强度的周期变化;具有初始频率啁啾时布喇格孤子在传输过程中被展宽(正啁啾)或被窄化(负啁啾),并始终受到高斯变迹光栅的制约。当输入两个孤子时,它们之间的相互作用对其相对相位和相对振幅参量敏感。     

基于相位采样光纤光栅的Talbot效应研究

对相位采样光纤布喇格光栅的Talbot效应进行了理论分析,运用模拟退火算法对相位采样点的选取进行优化,模拟仿真不同的光栅周期啁啾条件下的Talbot效应.仿真结果表明:产生Talbot效应的相位采样光纤布喇格光栅在通道的数目上、均匀性及能量的效率上有明显的优势,更加适合于密集波分复用(DWDM)系统.     

全光纤转动拉曼激光雷达的光纤光栅分光技术研究?

设计了一款由可见光波段的光纤布喇格光栅和光纤耦合器构建的全光纤转动拉曼激光雷达分光系统。利用相位掩模板侧向成功刻写530 nm波段光纤布喇格光栅,并初步测试其透射谱和反射谱性能。为提高光纤光栅中心波长与大气氮气分子转动拉曼谱线的匹配特性,利用悬臂梁设计高调谐灵敏度的调谐系统。实验结果表明,成功研制的可见光波段光纤布喇格光栅其反射率约为95%,带宽约为0.3 nm,应力调谐系统可实现± 0.6 nm范围18 pm/r 的波长调谐。     

一种新型的CG—DBR光纤激光器

利用耦合模理论和数值方法，对高斯型耦合系数线性啁啾光栅分布布喇格反射（ＣＧ－ＤＢＲ）结构光纤激光器的特性进行了分析，得到了阈值增益和纵膜谱，并与均匀光栅，常耦合系数线性啁啾光栅ＤＢＲ光纤激光器进行了比较。为进一步的设计与制作提供了理论指导。     

利用悬臂梁将均匀周期光纤光栅变为啁啾光纤光栅

利用均质、等厚及等腰梯形的悬臂梁,对刚性粘贴其表面的光纤光栅的布喇格反射中心波长在1557．68～1564．2nm范围内进行了线性调谐,同时带宽为外0.52nm的均匀周期的光纤光栅被调谐成带宽为2．52nm的啁啾光栅,且啁啾量可调。随着带宽的增加,反射谱的峰值功率呈减弱的趋势。     

光纤光栅傅里叶变换光谱分析的研究

阐述了光纤光栅用作分光元件时 ,通过测量光纤光栅附近区干涉条纹 ,经快速傅里叶变换达到测量光谱的原理。讨论了波长测量范围和光谱分辨率。给出了在设计光纤光栅和确定探测器参数时应该考虑的几个问题。该光谱分析方法具有光谱分辨率高、结构简单、造价低等优点。     

长周期光纤光栅用于EDFA的增益平坦展宽

基于EDFA的能级结构和粒子转换理论,分析了EDFA的各种参数和性能,并通过实验得到EDFA达到最佳效果时,抽运能量不易过大的结论。从理论和实验上研究了长周期光纤光栅用于掺铒光纤放大器自发发射谱增益平坦展宽的特性、自增益谱的荧光峰和可用带宽。实验上利用抽运能量的改变,可以控制吸收波长的峰值位置,得到长周期光纤光栅用于EDFA自发发射谱增益平坦展宽的结果。     

光纤光栅透射谱线的测量

在已有光纤光栅调谐技术的基础上,研究了一种由不同光谱特性的光纤光栅组成的光栅对,用于测量光纤光栅谱线结构。并给出了测试结果。     

准连续均匀光栅的接头对其光谱特性的影响

本文研究了以准连续均匀光栅代替线性啁啾光栅时的接头影响,利用耦合模理论和傅立叶频谱分析对接头的数目,大小及其影响进行了理论研究和数值模拟计算,并给出了接头和对其光谱特性影响的分析,计算结果。     

FBG反射谱展宽效应在轨道传感器中的应用研究

实验验证了光纤Bragg光栅(FBG)在非均匀应力下的反射谱展宽效应,并将这种展宽效应应用于轨道列车轮重、位置和轴数的监测。将FBG传感器置于铁轨特定位置,当受非均匀应力时,列车轮重的增加会引起FBG反射谱展宽,反映为检测光强增大。利用模型验证了FBG反射谱分别在温度、均匀应力及非均匀应力下的变化,根据有限元分析模拟铁轨模型的应变分布,进而通过模型实验和实际测试验证了这种方案的可行性。     

基于光子晶体光纤的长周期光栅

介绍在光子晶体光纤（PCF）中写入长周期光栅（LPG）的几种方法，研究基于PCF的LPG的传输特性及其与光栅结构的关系，分析了基于PCF的LPG的温度、应力特性和对环境材料折射率的不敏感性。     

平坦功率输出的宽带波长可调光纤环型激光器

为了获得一种平坦功率输出的宽带波长可调的掺铒光纤环型激光器，提出采用一高双折射光纤环镜获得其平坦功率输出，在高双折射光纤环镜中，采用了大量的高双折射光纤段和偏振控制器，它们的反射光谱可补偿掺铒光纤环型激光器输出功率光谱的不平坦，通过压缩或者延伸激光腔里的分布式光纤布喇格光栅即可实现波长调谐。实验验证可以获得一种宽达38nm的宽带波长调谐(1527nm～1565nm)，输出功率的不平坦被控制在±0．8dB范围之内，总输出功率大约4dBm、3dB线宽为0．01nm、旁瓣抑制比为48dB的光纤环型激光器。     

光纤光栅外腔半导体激光器输出谱的射线法研究

本文采用射线法,计及增益随波长的变化,首次导出了光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)输出谱的表达式.利用该表达式,结合载流子速率方程,对FGESL输出谱的精细结构进行研究.研究结果表明:光纤光栅外腔将引起位于反射带宽附近波长处能量分布发生变化,在反射带宽内出现多峰结构,峰的数目与外腔长度有关;随着电流的增大,FGESL的输出功率和边模抑制比总体呈现上升的趋势,上升过程中存在波动,波动的幅度和频率随着前端面反射的减小而减小.     

基于反射谱重构的光纤光栅再生过程研究

提出一种新的光纤光栅反射谱重构方法,通过再生过程中反射谱的重构,对再生规律进行总结。基于耦合模理论,推导了光栅的主要参数,包括栅区长度、周期及折射率调制深度平均值的表达式。结合传输矩阵法中的特征参数,即光栅有效折射率和折射率调制深度对反射谱的影响规律,提出重构方法,并用相关系数进行了评价。进行光纤光栅再生实验记录反射谱的演变,重构出光栅参数变化。研究发现:再生过程中折射率呈幂指数函数形式,指数随退火时间增长而减小。据有效折射率退火时的变化,分析光栅再生时所产生的不同程度内应力的释放,引起有效折射率的周期性调制。     

长周期光纤光栅及其组合透射谱的仿真研究

根据耦合模理论及模耦合方程推导了长周期光纤光栅的透射系数、反射比以及级联长周期光纤光栅的透射系数表达式,用Matlab对其进行仿真研究,并总结了长周期光纤光栅透射谱特性随光栅长度、周期及耦合系数的变化规律,通过仿真实验,验证了系统特性.