可调谐非线性啁啾光纤光栅技术

介绍了几种可调谐非线性啁啾光纤光栅的原理，设计技术，及其在光通信中色散补偿的应用。     

折射率啁啾调制光纤光栅性能研究

从耦合模理论出发,详细推导出平均折射率调制啁啾系数、初始位置平均折射率调制系数和啁啾光纤Bragg光栅(FBG)周期啁啾系数之间的对应关系,并进行了数值模拟和实验研究。结果表明：通过对平均折射率调制系数进行啁啾控制,可以利用一块相位掩膜版制作出不同色散补偿量的FBG。     

抛物平方变迹线性啁啾光纤光栅色散补偿性能分析

提出了一种抛物平方变迹函数。通过数值模拟,发现它所描述的线性啁啾光纤光栅(FBG)具有良好的色散补偿性能。在取相同参数的情况下,分别用高斯、抛物平方变迹下的线性啁啾FBG去补偿100km标准单模光纤产生的色散。后者在显著提高输出脉冲的峰值强度的同时,很好地消除了其尾部出现的旁瓣。补偿结果表明：抛物平方型函数比高斯型函数的变迹效果更理想。     

基于悬臂梁啁啾调谐的光纤光栅滤波器

提出并发展了一种基于悬臂梁结构的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)啁啾调谐方案,获得了一系列性能优异的可调谐CFBG滤波器,包括调谐范围达到36 nm(1.8～37.8 nm)的带宽可变反射滤波器、色散在178～2 100ps/nm范围内可调的色散补偿器、基于取样CFBG或重叠写入CFBG的信道间隔可调谐滤波器等。这些FBG滤波器不但能维持较高的反射率,还能保持中心波长基本不变。     

基于多次曝光法啁啾光纤光栅的研究

使用多次曝光制作啁啾布拉格光纤光栅的方法,通过此种方法,目前已研制出啁啾光纤光栅的时延量大于2600ps,时延纹波小于30ps,光纤光栅反射谱的平坦度小于0.25dB,制成的FBG很适合远距离光通信系统.     

取样啁啾光纤光栅特性分析的新方法

文中应用相干理论对取样啁啾光纤光栅(SCFG) 进行了研究,提出了一种新的分析方 法。它和通常所用的基于耦合波方程的传输矩阵法相比,不仅可以计算出SCFG的反射谱和时延谱,还可以推导出SCFG反射率的公式,从中得到信道间隔,信道带宽,信道数目,反射率大小与SCFG参数的关系。因此这种新的分析方法更加系统,更加完善,对SCFG的设计和研制具有很好的指导作用。     

一种基于光纤光栅传输色散特性的可调谐色散补偿方案

分析了光纤光栅在禁带附近的光特性,提出了一种基于光纤光栅传输色散特性和应用变特性的新的色散补偿方案－级联光纤光栅可调谐色散补偿;从理论和实验两方面分析了它的色散补偿的可调谐性,并进行了数值模拟;讨论了这种方案在光纤通信方面特别在密集波分复用系统中的应用前景。     

线性啁啾光纤光栅色散补偿器的特性与设计

线性啁啾光纤光栅可用于光纤色散的补偿,本文用数值方法研究了这类色散补偿器的平均色散、时延波动、反射带宽和反射率等重要特性与光栅长度、啁啾系数、耦合系数等参数的关系,并简要讨论了光栅特性受不同变迹的影响。     

可调谐啁啾光栅色散补偿40ps脉冲103km传输实验

本文利用机械调谐的方法对１０ｃｍ均匀光纤光栅进行调谐,实现了光纤光栅的线性啁啾调节,并实现了对２．５Ｇｂ／ｓ１０３Ｋｍ的色散补偿实验,实验结果表明,这种方案不仅对光栅的中心波长可以调节,而且可同时光纤光栅的啁啾系数进行调节。     

用计算全息制作啁啾光纤光栅的研究

提出了一种制作啁啾光纤光栅的新方法－－计算全息法，对该方法进行了理论分析，描述了制作过程和实验装置，给出了一个用计算全息制作的啁啾参数的为F＝32π，长度为21.6μm的样品，得到了该样品在光学系统中的再现像。     

A novel weight measurement method based on birefringence in fiber Bragg gratings

Unlike the usual wavelength modulation principle of fiber Bragg grating (FBG) sensors, a novel weight sensor based on birefringence in FBG is proposed in this paper. The creation of the birefringence is based on the different stresses of the two orthogonal directions in the fiber core cross-section. If weight is applied on an FBG in the radial direction, two reflection spectra with different polarization states which can be observed by an optical spectrum analyzer will occur. An experimental prototype is set up and the measurement principle is described in this paper. Preliminary experimental results indicate that the proposed measurement method is very suitable for the application of heavy weight measurement in the range of 20 tons, especially for vehicle load monitoring in highway charge-by-weight systems. The sensitivity of weight measurement is be estimated to be about 5 kg.     

啁啾光纤光栅的制备研究进展

对连续啁啾光纤光栅和阶跃啾光纤光栅的制备研究情况做了概述,并对各种制备方法的特点进行了简要分析。     

一种新型具有温度补偿功能的光纤光栅交流电流互感器

为了消除温度对实现电流测量的影响,提出了一种具有温度补偿 功能的光纤Bragg光栅(FBG)交流电流互感器。利用两个FBG和超磁致伸缩材料(GMM)组成的 传感单元分别放置在两个相邻对称的铁磁回中,并加上两个方向相反的直流偏置磁场,利用 匹配检测方法对两只FBG进行解调,实现交流的测量。测量结果表明,在温度的影响下,系 统的静态工作点几乎未发生变化,在线性区测得最大电流为93.78A , 可获得1.68%的满量程精度。这种FBG电流传感器不仅可以测量交流电 流,也可以实现直流电流的测量。     

基于重叠光栅和啁啾光栅的双波长光纤激光器

研究光寻址电位传感器(LAPS)的器件噪声特性 。通过对LAPS半导体场效应器件的结构分析,建 立LAPS的理论模型,并进一步分析LAPS器件噪声信号的来源、种类及特性。以 pH缓冲液中H离子 浓度为检测对象,搭建基于NI采集卡和Labview环境的LAPS测试系统,对影响LAPS信号噪声 特性的光源 波长、光源调制频率、光源强度和Si衬底厚度等因素进行了仿真和实验研究。结果表明,增 大光源波长和光源强度 是提高输出信号幅值和信噪比(SNR)的最有效方法。     

光纤Bragg光栅滤波响应的轴向分布特性研究

为揭示光纤Bragg光栅（FBG）的局部滤波特征,研究和分析了滤波响应沿光栅轴向的空间分布规律。从均匀、切趾和啁啾型等基本光纤Bragg光栅（FBG）类型出发,分析了反射带滤波光场沿轴向的分布规律。结果表明,均匀型FBG中,光场反射多集中在前1/2个光栅长度内,呈现非对称性;切趾型FBG中,光场反射在光栅长度内的均匀性...     

新型光纤Bragg光栅振动传感系统

分析并实验研究了一种基于机械感生长周期光纤光栅(MLPFG)解调的新型光纤Bragg光栅(FBG)振动传感系统。利用机械线加工技术(MLPT)为制作周期为600μm、长为60mm的不锈钢槽板,采用机械感生法写制了中心波长1539.820nm、谐振线性边带大于6nm的MLPFG作为滤波器。选用中心波长为1542.400nm、3dB带宽为0.3nm的FBG设计振动传感器,通过附加电磁阻尼提高了稳定性,扩大了无失真频率测量范围。实验表明,该振动传感系统具有良好的动态响应特性,响应频谱与激振信号完全吻合,频率测量范围为10～3×103kHz,并具有良好的冲击振动响应。     

一种新颖的高灵敏度光纤光栅压力传感器

提出一种双波纹管结构封装的高灵敏度光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器,从理论分析了该器件的传感机理。研究结果表明,该FBG压力传感器可实现0～1.2 KPa压力测量,灵敏度达到688.2 pm/kPa,线性拟合度达到0.9973,适用于液位小范围变化的高精度检测。     

基于重叠多光栅的动态应变传感特性研究

利用重叠多光纤布拉格光栅(FBG)反射谱的时间同 步性,实现了动态或静态应变信号的高速传感与解调。给出了基于光纤F-P 可调谐滤波器(FFP-TF)的重叠多FBG解调系统及其时域重构的实现方法,重叠多FBG在FFP- TF 三角波扫描电压与动态应 变信号测量时产生时域上等间隔分布的传感脉冲,解调系统采用质心法硬件解算并结合平滑 滤波的方法可满足速度与解调精 度的同时测量需要。在重叠双FBG与500Hz FFP-TF扫描速率条件下 可产生2kHz的传感脉冲,动态应变信号的测量 带宽相对于单FBG解调系统提高了4倍,静态条件下的波长偏移小于±4pm。给出了影响重叠多FBG动态应变信号解调结果失真度的影响因素。     

光纤光栅在色散补偿系统中的应用

全面地介绍了光纤光栅在色散补偿应用中的最新进展，并对各种基于光纤光栅的色散补偿器件的工作机理，性能，特点，优越性及局限性做了深入的阐述，分析和比较。