改进型飞秒写制长周期光纤光栅及其高温特性

基于双CCD对光纤夹持运动系统进行五维初步定 位,通过计算机控制运动平台和飞秒 激光,采用改进型的逐点扫描 方法在未经载氢的SMF-28光纤纤芯区域进行矩形区域扫描,降低了逐点刻写法对聚焦光点 与纤芯对准的敏感性,成功刻写出 在1250～1400nm波段主谐振峰值达－19dB的长 周期光纤光栅(LPFG),光栅长为16.5mm。对写制的LPFG进行高温 特性分析,实验获得其在300～800℃范围主谐振峰的温 度响应灵敏度达到139.27pm/℃,线性度为0.993。研究表明:改 进型的飞秒激光逐点扫描方法稳定可靠,刻写的光栅尺寸小,并且光栅在高温范围有很高 的响应灵敏度,特别适用于高温检测。     

基于阵列式SERS基底快速和高灵敏检测黄瓜中百菌清残留

基于金纳米花(AuNF)的阵列式表面增强Raman散射(SERS)基底可实现黄瓜中百菌清残留的快速、高灵敏度和高通量检测。首先,通过一步合成法制备AuNF。然后,将AuNF组装在双面离型纸表面,以制备阵列式SERS基底。双面离型纸的疏水特性使AuNF富集,提供丰富的“热点”。以4-巯基苯甲酸(4-MBA)作为Raman信号分子,评估阵列式SERS基底的SERS增强效应,增强因子为4.28×10⁷。最后,基于阵列式SERS基底对黄瓜中百菌清残留进行检测。该SERS基底可快速检测黄瓜中百菌清残留,无需进行标记或复杂的前处理,其最低检测限(LOD)为5×10^-9 mol/L。与新制备基底相比,储存15天基底检测相同浓度百菌清的SERS强度仅下降到92.22%,重现性测试的相对标准偏差(RSD)为1.38%。并且该方法检测实际样品的结果与气相色谱法检测结果对比无明显差异。阵列式SERS基底表现出良好的灵敏度、稳定性、重现性和实用性,可实现黄瓜中百菌清残留的快速、高灵敏度和高通量检测。     

高功率掺镱大模面积光子晶体光纤飞秒激光放大器的实验研究

掺稀土光纤可由激光二极管(LD)直接抽运,大幅度降低成本;宽的增益光谱、高的单程增益和极强的散热能力使之成为理想的激光增益介质;而且光纤激光器将激光限制在光纤波导中传输,具有很好的环境稳定性,以及更加紧凑的结构,特别是双包层光纤激光器的出现,使其成为能够走出实验室的     

基于随机分布式反馈光纤激光器的100km布里渊光时域分析系统

将波长为1 366nm光纤拉曼激光器泵浦产生的1 455nm随机分布反馈(RDFB,radom dis-triduted feedback)激光作为1 550nm的布里渊光时域分析(BOTDA)传感信号的二阶泵浦和放大,从而延长传感距离,实现长距离的温度检测。实验结果表明,系统的传感距离可达到100km,空间分辨率达到±4m。     

一种新型微结构高灵敏度光纤温度传感器

为实现高精度温度检测,提出一种基于飞秒激光微加工的新型光纤温度传感器的制备方法。利用波长为780nm的飞秒激光脉冲在刻写有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤(SMF)包层上加工槽状微结构,通过磁控溅射的方法在其表面沉积温敏薄膜,从而制备一种光纤温度传感探头。理论分析了环状微结构镀膜实现温度增敏的工作机制,通过温度实验讨论了不同微结构镀膜对温度增敏效果的影响。实验结果表明,在FBG包层上单纯加工槽状微结构(无镀膜),对温度的灵敏度影响不大,基本上不改变光栅中心波长随温度变化的趋势;加工槽状微结构后再沉积敏感薄膜,可明显提升传感器的温度灵敏度,其中环状膜层较镀膜螺纹膜层微结构的增敏效果更加明显,其灵敏度可达21.37pm/℃。     

The data processing technique for integrated-optics acousto-optic RF spectrum analyzer

The system of Integrated-Optics Acousto-Optic RF Spectrum Analyzer (IOAOSA)consists of a laser diode, an Acousto-Optic (A-O) modulator, geodesic lenses and CCD detectorarray. The optical signal projected on the CCD array is converted into electrical signal andprocessed by the signal processing center which consists of a TMS 32010 system and an IBM-PC.The TMS 32010 with very high speed is used in a microcomputer system. A cycle sample methodis adopted to collect the data of the CCD video signal, sampling one per 40-point. After theprocessing, the frequency bandwidth, the resolution and the dynamic range of the system aremeasured to be 100 MHz, 8 MHz and 20 dB, respectively.     

40Gbit／s高速并行12信道光接收模块的研制

研究并制作了12信道并行光接收模块,单信道传输速率大于等于3．318Gbit／s,12信道并行总传输速率为40Gbit／s。模块采用工作波长在850nm的高速PIN型光电探测器（PD）列阵作为光接收器件,PD列阵与接收电路芯片直接用Au丝压焊连接,输入光信号直接由12信道的光纤阵列耦合进入PD列阵中。对光接收模块进行眼...     

共享激光器的分布式光纤气体传感系统

为了实现远端多节点的高效检测并降低成本,设计了一种新颖的分布式光纤气体传感系统。该系统采用共享一个工作于特种波长的分布反馈半导体激光器,将其置于一个本地控制节点内并通过双向光纤链路串联各远端检测节点,同时使用特殊设计的远端节点结构和光纤段,在每个检测节点,用两个Y型耦合器接入气室,将系统中信号分为上行流和下行流,避免来自其它节点信号影响并直接实现时分复用;并以三节点系统的瓦斯体积分数检测为例进行数值计算和实验。结果表明,激光二极管占总成本比重可由约60%降至约38%,且增加循环检测次数能使各节点测定气体体积分数的相对误差降低,首个节点的相对误差可降至0.2%以下,甚至更低,该方案能够精简高效地实现共享光源的分布检测。     

飞秒激光在单模光纤中直写折射率修饰区用于高温测量

在工业生产与科学研究中,常会遇到高温测量,光 纤高温传感器有很大的市场需求。本文提出并演 示了一款新颖的迈克尔逊干涉仪高温传感器,迈克尔逊干涉仪是由飞秒激光在单模光纤纤芯 诱导的折射率 修饰区与光纤光滑的端面形成。折射率修饰区是用飞秒激光直接在单模光纤纤芯写成,它消 除了传统干涉 仪制造中所需的拼接或拉锥过程,显著提高了传感器的鲁棒性。实验研究发现该传感器具有 较好的高温敏 感性,最高测量温度达到600 ℃,线性度达99.57%,高温灵敏度为16.9 p m/℃。设计的传感器结构非常简单,可用于油气田开发和石油探测等领域的远距离温度测量。     

低阈值的1053nm光纤激光器

采用国产激光二极管泵浦和国产掺镱(Yb)双包层光纤,研制了1053nm光纤激光器.谐振腔由光纤光栅和平面输出镜组成.通过3种不同实验方案的对比,实现了低阈值的光纤激光器,阈值泵浦功率1mW,并分析了激光光谱随光谱仪分辨率的变化,对正确选择分辨率提出了一些建议.     

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。