高斯脉冲在光纤中传输的光纤光栅色散补偿研究

高斯脉冲在光纤中传输一段距离后，啁啾系数和脉冲宽度均要发生变化，不同啁啾系数和脉冲宽度的高斯脉冲经过啁啾光纤光栅反射后的脉宽压缩特性也不同。本文介绍了啁啾高斯脉冲在光纤中的传输特性以及啁啾高斯脉冲经啁啾光纤光栅反射后的传输特性。理论分析和实验均表明，使用啁啾光纤光栅实现长距离色散补偿时，最佳色散补偿长度与光栅位置有关。     

Bragg光纤光栅

详细阐述了光纤光栅的原理以及光纤光栅在光纤通信、光纤激光器、光纤放大器、光纤滤波器、光纤传感器和高速光纤通信系统中色散补偿方面的重要应用，并对线性啁啾Ｂｒａｇｇ光栅色散补偿技术进行了全面分析。     

线性啁啾光纤光栅反射谱特性与啁啾量关系的模拟研究

从耦合模方程出发,利用传输矩阵法,模拟研究了线性啁啾光纤光栅的反射谱特性,给出了反射谱的３ｄＢ带宽、反射峰值、峰值波长处的色散和边带抑制率与啁啾量的关系曲线,并得到了啁啾量优化取值范围。     

无初始啁啾高斯光脉冲的色散展宽及色散补偿

对无初始啁啾高斯脉冲在普通单模光纤中的传输特性及线性啁啾光纤光栅的色散补偿特性进行了理论分析和数值模拟。结果表明,光纤的色散导致了传输脉冲的展宽,线性啁啾光纤光栅能够实现对展宽脉冲的良好补偿,啁啾光栅时延曲线的平滑度和线性度都是影响其色散补偿性能的重要因素。本文对啁啾光纤光栅的制作及其在色散补偿中的应用有一定的指导意义。     

10Gbit／s信号在光纤传输系统中的啁啾光纤光栅色散补偿

本文以１０Ｇｂｉｔ／ｓ在Ｇ．６５２光纤传输１１７０ｋｍ的光纤通信系统进行了研究，分别用色散补偿光纤和啁啾光纤光栅进行了色散补偿的计算机模拟实验，根据实验结果设计发符合系统要求的啁啾光纤光栅。     

偏振模色散和时延抖动对啁啾光纤光栅色散补偿特性的影响

对存在偏振模色散(PMD)和群时延(GD)抖动的非理想线性啁啾光纤光栅的色散补偿特性进行了研究。实验测量了啁啾光纤光栅的群时延谱和偏振模色散光谱，理论分析和实验测量表明，啁啾光纤光栅差分群时延(DGD)抖动与其时延抖动密切相关。通过数值模拟方法，计算了线性啁啾光纤光栅偏振模色散眼图代价与入射到啁啾光纤光栅色散补偿器的光信号的偏振方向的关系，计算结果表明在使用啁啾光纤光栅色散补偿器时应对光信号的偏振方向进行调整，以获得最佳补偿效果。另外结合实验数据，模拟计算并讨论了非理想线性啁啾光纤光栅群时延抖动和偏振模色散引起的信号的展宽和脉冲形状的劣化。     

啁啾光纤光栅补偿光纤色散的研究

啁啾光纤光栅被认为是目前最有实用价值的色散补偿方案之一。分析了啁啾光纤光栅补偿色散的基本原理,从简单模型出发分析了啁啾光纤光栅的色散补偿能力,用数值法研究了啁啾光纤光栅的时延及色散特性,并比较了变迹型与非变迹型啁啾光纤光栅。结果表明要获得较大的色散,要求光纤光栅有较长的长度和较小的啁啾。同时为了消除色散曲线的振荡还必须采取适当的变迹方法。     

非啁啾光纤光栅在色散补偿中的应用

本文基于均匀布拉格光纤光栅的色散特性和啁啾高斯脉冲的传输演变特性,研究了工作于传输方式的非啁啾光纤光栅的色散补偿性能,讨论了光栅长度,光栅耦合系数等光栅参数以及初始脉宽,初始啁啾等脉冲参量对补偿光纤长度的影响。     

色散补偿技术在1550nm模拟CATV长途传输系统中应用的研究

色散因素是制约1550nm模拟CATV系统无电中继传输距离的主要因素,本文提出利用已经商用化的色散补偿器件对长距离普通光纤CATV模拟传输系统中的色散进行补偿,并对比了色散补偿光纤和啁啾光纤光栅进行色散补偿的优缺点,同时文章给出了光纤光栅进行色散补偿的最佳位置。模拟系统采用皮长传输,采用啁啾光纤光栅实现对模拟信号的色散补偿可以充分发挥啁啾光纤光栅的低损耗的特性和对单波长进行补偿的特性,本文在国内首次提出采用啁啾光纤光栅（CFG）对1550nmCATV模拟系统长距离光纤传输进行了散补偿,并引用试验证明采用光纤光栅在保证较好载噪比（C／N）和三阶差拍失真（CTB）指标的情况下,能够大幅度地补偿二阶组合失真（CSO）的恶化。     

用于色散补偿的线性啁啾光纤光栅的最佳切趾包络函数的研究

具有切践包络的的线性啁啾光纤光栅是用于色散补偿的重要源器件。通过切趾的方法可以减少啁啾光纤光栅内的时延振荡,同时减小反射谱中的瓣。用数值方法分析了不同切趾包络函数对光栅特性的影响,得到了色散补偿最佳包络函数及其参数,给出了最佳包络的普遍特征。     

基于重叠写入啁啾光栅的Fabry-Perot腔的研究

以两段重叠写入的啁啾光栅作为反射面,构成光纤光栅Fabry-Perot(FP)腔.分别采用施加应力法和移动相位掩模板法,在同一段光纤中重叠写入啁啾光栅形成FP腔.使用啁啾量为1 nm的相位掩模板进行实验,两种方法曝光后的重叠啁啾光栅都可以形成明显梳状透射光谱.使用移动相位掩模板法,透射光谱的自由光谱范围(FSR)可达0...     

基于弯曲压杆的光纤光栅可调谐线性啁啾化

提出利用镍钛合金压杆弯曲应变引入到光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)实现无中心波长漂移可调谐线性啁啾化方法并进行了实验验证。设计一种镍钛合金压杆结构,理论计算并有限元分析验证了应变分布情况。将光纤光栅粘贴在镍钛合金压杆上,弯曲压杆将线性拉伸与压缩应变引入到栅区,利用光谱仪记录反射谱。实验结果表明,当压杆移动距离达到12.5 mm时,反射谱带宽增大到1.57 nm,中心波长漂移量仅为0.11 nm。利用光纤光栅啁啾化理论,结合传输矩阵法和龙格库塔法实现啁啾光纤光栅光谱重构。实验结果与仿真结果吻合。该方法制作的啁啾光栅可以实现带宽可调谐且基本无中心波长漂移,在光纤传输和传感领域均具有一定的应用前景。     

基于啁啾光纤布拉格光栅的流速传感器

设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的新型 流速传感器,包括CFBG压强传 感机构和文丘里管。压强传感机构中,密闭铝箔管横截面两边的压力差导致矩形悬臂梁变 形,从而引起粘贴在悬臂梁侧边的CFBG的反射光谱带宽发生变化。通过 检测其带宽,得到被测流体的速度。实验表明,CFBG反射光谱带宽对温度不敏 感,流速传感器的动态测量范围为8~100mm/s,设计方案是切实可行 的。     

Investigation on reflection spectr a of chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings

The characteristics of chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings have been investigated by the use of transfer matrix formulation. While the characteristics of a chirped and phase-shifted fiber Bragg grating are the same as those of non- chirped one in some important aspects, both the reflection and transmission windows of a chirped and phase-shifted fiber Bragg grating can be broadened in a wide range. Therefore, chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings will have applications in WDM or DWDM optical communication systems. The work in this paper can be used to design the new devices based on chirped and phase-shifted fiber Bragg gratings.     

基于啁啾相移光纤光栅的多波长滤波器的研究

使用Ⅴ-Ⅰ传输矩阵法分析了相移量、相移点位置以及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅透射谱特性的影响,并分析了在啁啾光纤光栅中同时引入多相移时生成的多陷波滤波器的波长间隔,发现其与以同样的位置引入单相移时陷波滤波器的波长偏离间隔基本一致。依据仿真分析结果,可以优化啁啾相移光栅相移数量、位置间隔、啁啾系数和相移量的参数选择,设计出实际需要的多波长滤波器。     

啁啾光栅解调的准分布式光纤Bragg光栅传感器

为了提高光纤Bragg光栅(FBG)的应用范围.提出一种线性啁啾光栅(CFBG)解调的准分布式FBG传感系统.利用波导理论分析了CFBG特性;利用传输矩阵法推导了CFBG反射谱模型及波长与相位延迟的关系,并给出了相位延迟曲线.实验表明:所设计的系统应变测量范围为0～2000 με,温度测最范围为0～80℃;相位变化与被...     

色散管理光纤锁模激光器在近零色散域的非线性优化

目前,飞秒激光脉冲因脉冲宽度窄和峰值功率高的特点被广泛运用在多种领域中。其中,色散管理光纤锁模激光器因其特有的腔内呼吸机制使输出的激光脉冲能量更高,光谱更宽、脉宽更窄。使用啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器能够实现真正的全光纤结构,提升激光器的紧凑性和稳定性,因此基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器具有更加实际的应用意义。采用数值模拟的方法,研究了基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的掺镱光纤锁模激光器中单模光纤在腔内的不同分布对脉冲动力学过程和输出脉冲参数的影响。系统分析了谐振腔内净色散值不同时,腔内单模光纤的分布对脉冲在腔内的动力学过程的影响。模拟结果表明,在腔内净色散值为负时,啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤越短,光纤激光器维持稳定单脉冲运行的最大泵浦强度更高且输出光谱更宽,从而能够获得脉宽更窄的去啁啾脉冲;腔内净色散值越接近零时,啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤长度对输出脉冲参数作用的影响越显著;腔内净色散值为正时,单模光纤在腔内的分布对输出脉冲影响逐渐减弱,优化单模光纤分布提升锁模激光器性能并不明显。最后,提出了一种通过改变单模光纤在腔内的分布来提高激光器输出性能的优化方法。     

利用均匀光纤光栅进行色散补偿的数值分析和实验研究

介绍了利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿的机理 ,对其色散补偿效率作了数值模拟 ,并进行了利用均匀光纤光栅补偿色散的实验。通过与传统的啁啾光纤光栅色散补偿方案比较 ,得知利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿是一种行之有效的色散补偿方案     

均匀光纤光栅Chirp化及其用于色散补偿实验研究

对均匀光纤光栅进行了线性啁啾（Chirp）化处理,并将由此得到的Chirp光纤光栅用于常规的单模光纤通信系统进行色散补偿,给出了均匀光纤光栅Chirp化原理和实验结果及Chirp光纤光栅色散补偿原理和实验结果。     

Fabrication of High Quality Broadband Type IIA Chirped Fiber Bragg Gratings

Chirped fiber Bragg gratings have found many applications in optical communication and sensing systems. High quality filters based on chirped fiber Bragg gratings with reflection bandwidth of 2.6 and 32nm and high reflectivity are demonstrated experimentally with 2 and 4cm long phase masks, respectively. These filters with flat reflection band and high reflectivity are achieved by writing type IIA chirped Bragg gratings.