光纤光栅光学双稳态器件

提出在一段掺铒光纤上制作一对光纤光栅可构成一种新型低功率高速光双稳器件。利用分布反馈耦合波理论结合掺铒光纤非线性特点分析了器件的运转和双稳阈值，表明在现有技术条件下，可实现纳秒微瓦级厘米尺寸器件的光双稳运转。     

非线性光限幅材料的研究进展

通过对线性、非线性以及相变激光防护材料性能的简要比较,综合分析半导体材料、金属酞菁类化合物、C60及其衍生物、无机金属团簇化合物及碳纳米管材料的光限幅特性.基于碳纳米管材料具有限幅阈值低、限幅波段宽、响应时间短等优势,进一步论述了其在光限幅应用中的研究进展,指出该光限幅材料在材料化及器件化方面需要更深入的探索,以期能够更好地用于光限幅领域.     

两元相位光栅光调制

基于两元相位光栅的自成像效应和相位补偿的原理,本文提出了两元光学的一种新的双相位光栅光调制器。用菲涅耳衍射理论导出了任意光束的解析解,进行了高斯光束的计算机模拟。表明调制度正比于光束直径而反比于两光栅的间距,最后给出了实验。     

利用自相位调制效应测量微结构光纤的非线性系数

报道了利用光纤中的自相位调制(SPM)效应对微结构光纤的非线性系数进行测量的实验.实验中采用半导体激光器作为脉冲光源,输出宽度为1.6 ps的双曲正割型脉冲,经掺铒光纤放大器(EDFA)放大后进入80 m的色散平坦微结构光纤,由于自相位调制效应,出射光谱得到展宽.通过测量输入微结构光纤的脉冲峰值功率和输出光谱,可以计算得到微结构光纤的非线性系数.该测量方法简单、准确,实验测量值与光纤的标称值误差小于1%.     

用布拉格相移光纤光栅实现光标记交换的方法

提出了用布拉格相移光纤光栅中相移来实现低功率的光标交换的新方法。设计了一个基于该方法的光标记交换实验。实验所用的布拉格光纤光栅是在通信用的标准光纤内刻写而成,通过强泵浦脉冲作用在低强度的探测信号上。光标记交换是基于交叉相位调制来完成的。     

光栅棱镜内调制比色测温仪研究

探讨了在内调制光电管的基础上使用光栅棱镜作为前端分色设备进行比色测温的方法,结果表明：与使用光纤分束作为前端分色设备的方法相比,其设备简单,并具有工作波长及其带宽选择灵活的优点,安全可以达到实用化的要求。     

碳纳米管悬浮液光限幅机理实验研究

为了研究碳纳米管悬浮液的光限幅机理,测量了碳纳米管悬浮液的散射能量和透射能量随入射激光能量密度的变化曲线,得到了不同入射激光能量密度下,散射光能量在平行于入射线偏振光偏振方向的散射面内的角度分布,并对碳纳米管悬浮液进行了探针光实验。根据米氏散射理论,计算了在不同大小的散射中心下,碳纳米管悬浮液的散射光能量在平行于入射线偏振光偏振方向的散射面内的角度分布,以及散射截面随散射中心半径大小的变化。结果表明,碳纳米管悬浮液光限幅可能源于碳纳米管吸收激光能量汽化形成的碳气泡引起的非线性散射。     

五次非线性对光纤反常色散区调制不稳定性的影响

从带五次非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,重点考虑了五次非线性对常用的自聚焦光纤中反常色散区调制不稳定性的影响.研究结果表明,当入射功率较小时,五次非线性对调制不稳定性的影响并不明显,这说明了当入射功率很小时,忽略非线性薛定谔方程中五次非线性项的做法是合理的;随着入射功率的增加,五次非线性对调制不稳定性的影响越来越大,这种影响主要表现为五次非线性增大了调制不稳定性频谱的范围及增益值,并最终减小了使调制不稳定性发生的入射功率范围;当入射功率继续增加,超过一定的阈值条件时,调制不稳定性不能发生.     

理想自聚焦和自散焦光限幅的分析

分析产生非线性相移的光束在一个附加线性透镜焦平面区域的强度分布图,研究非线性自聚焦和自散焦的机制,以期获得理想自聚焦、自散焦光限幅的能力。     

一种可见光波段光学限幅器的研究

研究了八异戊氧基钯酞菁 (octa PdPc)掺杂有机改性溶胶 凝胶玻璃反饱和吸收和热散焦光限幅特性 ,初步研究了一种室内防护的可见波段脉冲和连续激光限幅器。对于 488nm波长 ,当限幅器的孔径为 2 2cm时 ,使用一层厚度为 1mm的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 30 %;在不改变孔径的情况下 ,增加一层相同厚度的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 9%。通过调小孔径或增加介质层数 ,限幅性能可进一步提高。对于 6 32 8nm ,5 14 5nm和 45 7 9nm波长的光 ,与 488nm具有相似的限幅特性。     

ZnS/ZnSe迭层式波导光栅的光调制特性

报道了在ZnS/ZnSe非线性迭层式波导光栅中实现的光控反射特性和光学限制效应,在控制光强为2.60×105W/cm2的Ar 激光作用下,得到对应于二阶Bragg衍射的衍射光偏转角为-2°,相应的折射率变化为-0.049,并得到该材料的非线性折射率系数为-1.9×10-7cm2/W,同时得到其光学限制阈值约为140mW(1.42×105W/cm2),限幅阈值为24mW。     

光纤光栅双稳态光开关和数字光信号放大

提出掺铒光纤光栅双稳器件可作为低功率高速全光开关和全光数字信号放大器，并可沿光纤一维集成。分析了这类器件的工作原理、特性和参数，确定了器件的设计原则。     

基于马赫-曾德尔干涉仪和光纤光栅的光分插复用器

光分插复用器(OADM)是波分复用(WDM)系统中的关键器件之一。提出了一种结构新颖的基于马赫-曾德尔(M—Z)干涉仪和光纤光栅(FBG)的光分插复用器，它由两个三端口光环形器、一个光纤光栅和一个马赫-曾德尔干涉仪组成，马赫-曾德尔干涉仪起着光开关的作用。对光分插复用器的输出特性进行了实验研究，实验中调节干涉仪的臂长差，可以实现信号的上下载或直通功能，上下载时通道的隔离度大于20dB。这种结构的光分插复用器具有结构简单、体积小、价格低等优点，在波分复用技术中具有实际应用价值。     

速率超限条件下的光码分多址实验研究

在2个发送用户和1个接收用户的条件下,利用光纤布拉格光栅(FBG)阵列对每个用户在波长和时间上进行二维编解码,对传输速率在20Mb／s～1．4Gb／s以及其内的不同比特率归零伪随机码的二维编解码光码分多址(OCDMA)通信系统及其经过25km光纤传输后的情况进行了实验研究。研究表明,当系统用户数较少时,系统的传输速率超出理论公式的限制后,对系统的性能影响很小。因此,对于用户数很少的OCDMA系统,可以适当增加系统的传输速率,更加充分地利用系统的资源。     

准分子激光刻蚀光纤布拉格光栅

准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术,而近年来基于准分子紫外光源制作光纤布拉格光栅元件(FBG)的技术日益成为国内外的研究热点。本文简述了准分子激光光刻的研究现状和光纤布拉格光栅的应用,详细介绍了利用紫外激光制作FBG的技术和相应准分子激光光源关键技术的发展。     

布喇格光栅光纤氢浓度传感器的研究

提出了一种基于钯涂层布喇格光栅光纤的氢浓度传感器方案。金属钯在氢环境中能够吸收一定量的氢并使其体积膨胀,而布喇格光栅光纤在应力的作用下其有效折射率和周期发生变化,导致中心波长偏移,两者结合可实现对外界环境中氢的测量。建立了外界环境氢浓度同钯涂层布喇格光纤光栅波长偏移之间的关系,通过数值分析给出光栅光纤氢浓度传感器在不同氢浓度以及温度环境中波长偏移量,并分析了其特点。     

基于光纤光栅的编解码器的研究

介绍了基于光纤光栅的光码分多址编解码方法,重点研究了基于均匀光纤光栅、啁啾光纤光栅、超结构光纤光栅编解码器的构造方法,总结了其最新发展动态,指出其应用于光码分多址系统的优缺点.     

三维自散焦介质中由交叉相位调制效应引发的光束聚焦

初步研究了三维自散焦介质中由交叉相位调制效应引发的光束聚焦 ,详细分析了信号光在不同抽运光输入振幅时的演化过程。分析结果表明 ,当抽运光输入振幅超过临界抽运光输入振幅时 ,信号光出现聚焦且信号光束面在演化过程中由圆形逐渐演化为弯月形。     

采用掩模板制作的光纤布喇格光栅传感器

光纤布喇格光栅(FBG)是国际上光纤传感技术研究的前沿热点。在恶劣环境下对复杂结构进行变形和健康监测，具有波长编码等明显的其他传感器所没有的特点。将由光纤光栅组成的阵列埋入结构材料内部，可用来监测桥梁、大坝、重要建筑物以及船体、航天器内部的温度、应变、压力及材料结构状态的变化。该文介绍了采用掩模板制作光纤光栅传感器的原理和方法，分析了采用相位掩模法制作的分布式光纤布喇格光栅传感器的灵敏度等测量性能和噪声的随机过程特性，从而为其在船舶结构变形测量技术中的应用提供了科学依据。