布里渊光纤环形腔的克尔效应

针对布里渊光纤环形腔(BFRR)的克尔效应发生机理,首先研究了考虑克尔效应的腔谐振特性,理论推导出一阶斯托克斯出射光强发生光学双稳态的可能性.实验证明,入射光为440 μW左右时30 m短腔的一阶斯托克斯光会发生光学双稳态,双稳态的特性和腔耦合器的光强耦合系数及插入损耗有关.然后对布里渊光纤陀螺中的BFRR克尔效应进行了探讨,重点研究了谐振偏离对于陀螺输出非线性以及动态工作范围的影响.提出了一种全新的双环布里渊光纤陀螺方案,为布里渊光纤陀螺的克尔效应误差抑制提供了一种潜在的解决途径.     

布里渊光纤环形激光器与布里渊光纤陀螺

布里渊光纤环形激光器具有增益方向性敏感、超窄线宽等极为鲜明的特点,在高精度传感、激光测量等领域具有很大的应用潜力。基于同腔布里渊光纤环形激光器的布里渊光纤陀螺（BFOG）以其灵敏度高、可靠性好等显著优势已成为下一代光纤陀螺的重要发展方向。介绍布里渊光纤环形激光器的工作原理并对BFOG的研究进展作以综述,指出其应用研究中急需突破的技术问题。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感器的进展

目的 介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的当前进展及趋势。方法 给出了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的原理，介绍了基于光纤时域反射的BOTDR和BOTDA的分布式光纤传感器，以及基于自发布里渊散的同时测试应变和温度分布多光纤传感器，并指出了遇到的问题。结果 使读者详细了解基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前进展及发展趋势。结论 基于布里渊散射的分布式光纤传感器继承了分布式光纤传感器的优点，并使测试的范围增大，可测信息种类增多，精度更高。     

光纤出射光强分布研究

对多模光纤出射光束的光强分布用横向位移法进行了理论分析和实验研究,并用数值计算的方法分析实验测量数据.结果表明,高斯光束可以很好地描述光纤出射光强的分布,光纤出射光束光强分布参数主要与光纤芯径和出纤光功率等有关,为强度调制型光纤传感器的优化研制提供了必要的实验依据.     

多模增益光纤受激布里渊散组束中散射效果的研究

提出了在计算多模增益光纤有效受激布里渊增益系数时,以优化的高斯模场面积作为光纤有效截面积的方法,并基于光强耦合微分方程,研究了多模增益光纤稳态受激布里渊散射的效果.结果表明,无论是一阶还是二阶受激布里渊散射,随着泵浦功率的增加,残余的泵浦功率都将达到饱和,而Stokes功率都线性增加;二阶Stokes功率相对较弱;光纤的有效长度随泵浦功率的增加逐渐减小.     

光纤传感技术应用于轧制力测量的研究

中介绍一种光纤法布里-珀罗干涉式应变传感器，并对其应用于轧制力测量进行了研究。详细分析了该传感器的原理，导出了轧制力与光纤干涉腔反射光强的关系表达式。理论分析和实验结果表明，用这种光纤应变传感器测量轧制力是切实可行的，与传统的测量轧制力的方法比较，具有结构简单，抗干扰能力强，测量准确度高，灵敏度高等优点。     

光纤光栅环形镜的全光纤调Q 掺铒光纤激光器

报道一种新型全光纤调Q掺铒光纤激光器,在其结构中采用带有光纤光栅的光纤环形镜作 为调Q装置。此调Q方案同时提供了腔内损耗调制和对激光输出波长选择的功能。与声光、电光等调Q相比,其输出脉冲比较宽。但此全光纤Q开关装置与光纤熔接损耗小,从而克服了体光学调制器与光纤对接时插入损耗高的特点。     

短腔的高浓度掺铒光纤激光器

本文提出采用高浓度掺铒光纤的短腔环形光纤激光器,研制出铋铝共掺和铋镓铝共掺两种石英基高浓度掺铒光纤,这两种掺铒光纤的吸收系数在1530 nm处分别达到了66.3dB/m和59.5dB/m.利用这两种石英基高浓度掺铒光纤,采用环形结构制作出了短腔的光纤激光器,光纤激光器中铒光纤长度分别仅为30 cm和90 cm.对采用这两种高浓度掺铒光纤制作的光纤激光器的输出特性进行了测试和分析.实验结果表明,采用铋镓铝共掺的掺铒光纤制作的光纤激光器具有更高的输出功率和斜率效率,在980 nm泵浦源输出功率330 mW时可以实现15 dBm的激光输出,激光器的斜率效率达到了22%.     

全光纤结构超短脉冲光纤放大器

本文利用掺Yb光纤的非线性偏振旋转效应搭建了光纤环形腔激光器,通过改变增益光纤的长度和耦合器输入输出的比例,对其进行优化,获得了稳定的自启动锁模脉冲,并以此作为种子源,采用主振荡功率放大MOPA全光纤结构,以双包层掺Yb光纤为增益介质实现了对种子源信号光的放大,获得了平均功率2.042W、中心波长1063.8 nm、重...     

再入式光纤陀螺实用化技术研究

再入式光纤陀螺（Re—FOG）使相互干涉的两路光循环进入光纤环,通过缩短光纤长度克服温度和应力引起的误差。本文研究了再入武光纤陀螺实用化的相关技术;提出了一种采用脉冲相位调制的信号检测方法;设计了专门的数据通讯模块。实验结果表明：所提出的信号检测方法可分离出所需循环次数的信号并解算出陀螺转速;所设计的通讯模块能保证实现陀螺与导航计算机之间的快速、稳定、准确的数据传送。再入式光纤陀螺可成为实用化的新型光纤陀螺。     

天津大学光纤传感技术研究部分最新进展

本文介绍了天津大学在光纤传感技术研究领域的最新进展.主要为:基于白光干涉实现了非本征光纤法珀和FBG并行解调,法珀腔长测量误差0.81 μm,FBG波长测量误差14 pm;基于光纤有源内腔结构夹现了乙炔气体传感,灵敏度优于100ppm;基于保偏光纤实现了分布式传感,灵敏度可达6 cm;基于边缘滤波器开发了光纤光栅解调仪,波长分辨力可达1.2pm,扫描速率超过200kHz;采用全光纤OCT技术实现了牙齿模型的二维、三维扫描;实现了光纤陀螺光纤环的温度、振动等动态特性检测.     

四通道单模光纤旋转连接器的研制

设计了一种基于道威棱镜的光传输特性的四通道单模光纤旋转连接器,采用锥齿轮行星轮结构实现光信号的旋转耦合,并设计了耦合调整方案;分析道威棱镜光轴与旋转轴不重合带来的耦合损耗,确定道威棱镜的装调精度。最终使四通道单模光纤旋转连接器的技术指标达到了国外同类产品水平,且道威棱镜的通光孔径大,可在结构尺寸不变的情况下直接扩展为八通道单模光纤旋转连接器。     

光纤流量计初探

基于光纤的性能优势和光纤传感器的发展前景，文章利用光的强度受流量调制的特性，在传统涡街流量传感器基础上，设计了一种光纤流量计。文章阐述了光纤微弯损耗机理和光纤涡街流量传感器的工作原理，在此基础上提出了光纤涡街流量计系统设计模型，并进行了光纤涡街流量计的稳定性分析。     

一种新型解调法的光纤布里渊温度传感系统

在基于瑞利散射和布里渊散射强度解调的分布式光纤布里渊温度传感系统中,为了抑制系统温漂和光纤中的应力等噪声因素影响,提出了采用最近已知温度分布曲线来解调待测温度分布曲线的新方法,并在设计的传感系统中进行了实验.实验结果表明,采用该解调法的分布式光纤布里渊温度传感系统能有效提高测温精度和稳定性,降低了系统的成本.系统的测温精度达到±0.09 K.     

光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的研究

介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中，光纤性能变化的研究，在碳纤维复合材料结构的成型过程中，光纤将承受高温，高压的作用，这种恶劣环境对光纤的性能产生影响，本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感器系统的性能起到重要作用。     

光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究

介绍了保偏光纤埋人碳纤维复合材料结构后光学性能的变化，将光纤埋人碳纤维复合材料结构时遇到的一些问题及为提高光纤成活率所采取的措施等的实验研究结果。     

光纤隔离器隔离度偏振敏感性的实验研究

本文采用了 1 80°输入测量的新方法研究了光纤隔离器隔离度随着输入线偏振光偏振方向变化。并对其进行了详细的讨论与分析。研究的结果对于该类光纤隔离器的设计和测试具有一定的参考价值     

基于Brillouin散射的分布式光纤拉伸应变传感器的理论分析

分布式光纤拉伸应变传感器具有非常重要的应用前景。本文中着重从理论上分析讨论了光纤拉伸应变与由此引起的Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ散射光相对于入射光频移量的变化关系。计算结果表明：其理论和实验数据基本吻合。     

Distributed light delivery and detection via single optical fiber and tilted grating

A passive fiber-optic-based device is designed and analyzed, capable of delivering and detecting light separately or simultaneously at discrete points of interest along the optical axis of a fiber. This goal is achieved by implementation of multiple finite-length tilted gratings inside the core of a single-mode fiber. Each grating is tuned to function as a leaky electromagnetic resonator that resonates at particular wavelength and partially radiates the optical power to the medium surrounding the fiber. First, the basic element of such radiators is theoretically analyzed and a sequence of justifiable approximations are presented to measure the characteristic parameters of the system. Next, a set of equations are developed to provide a logical procedure for the design. This device has several potential applications in the field of fiber optic sensors. Few practical examples of such applications, particularly for optical stimulation of cells and fluorescence signal recording in sensitive tissues including the brain, are studied.     

All-Dielectric Electrooptic Sensor Based on a Polymer Microresonator Coupled Side-Polished Optical Fiber

A novel electrooptic (EO) electric field (E-field) sensor based on side-polished fiber coupled with an EO polymer microring resonator is proposed and demonstrated. An EO polymer waveguide with a ring shape is fabricated on the polished flat of an optical fiber. Light in the fiber evanescently couples into the resonator and forms resonant modes for certain wavelengths and produces notches in the output intensity of the fiber. External electric fields change the index of refraction of the ring waveguide and therefore dither its resonant wavelengths. For light of wavelength on the slope of a resonance notch, a change in the output intensity can be detected. The sensor is all dielectric without metal layers to distort the measured E-field. The resonant structure allows the sensor to potentially have much higher sensitivity than other electrooptic sensors based on Mach-Zehnder or polarization modulation. Since electrooptic polymers have higher electrooptic coefficients, lower dielectric constants and faster electrooptic responses than inorganic crystals, higher sensitivity, lower invasiveness, and higher bandwidth of E-field sensing can be expected. This sensor eliminates unreliable fiber-to-waveguide butt coupling as well as the high propagation loss encountered in the long straight EO polymer waveguides of sensors based on Mach-Zehnder structures. By using the fiber itself as the supporting substrate of the ring waveguide, the sensor can have small size and low disturbance to the measured electric field. The concept is demonstrated using AJLS103 EO polymer. A sensitivity of 100 mV/m has been achieved at frequencies up to 550 MHz (limited by the measurement system)