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。     

光纤Bragg光栅低温特性研究

用相位掩膜方法制作了光纤Bragg光栅(FBG),实验研究了FBG波长从-60℃到20℃的低温变化特性。实验结果表明,在-55℃～十20℃区间,FBG中心波长与温度变化有着良好的线性关系和重复性;低于-60℃时,光栅中心波长急聚下降。     

一种新型FBG动态应变解调系统

提出并演示了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)三角形滤波器的动态应变解调系统.通过周期啁啾和折射率调制变迹,制作了FBG三角形滤波器,并利用该滤波器实现了一种新型的FBG动态应变解调方案.通过与传统应变片测量结果进行比较,结果表明,该系统能够准确地实现动态应变测量.由于系统紧凑、无源,因此可被制成便携式的解调模块.     

π相移光纤光栅制作方法的比较研究

介绍了目前最常用的两种制作相移光纤光栅的方法,即分步曝光法(或遮挡法)和相位掩膜板移动法,对比分析了两种方法引入相移的物理机制,并利用传输矩阵法理论模型,数值模拟了两种制作方法下的相移光纤光栅透射谱,并分别进行了分布反馈光纤激光器(DFB-FL)的对比实验。结果表明,分步曝光法制作相移光纤光栅时,相移量与光栅中无曝光段的长度及纤芯折射率调制量均有关,难以精确控制相移量的大小,并且存在偏振模竞争问题;而相位掩膜板移动法通过压电陶瓷直线微动台控制掩膜板和光纤相对位移,在光栅中引入相位变换,可以将相移量控制在0~2π范围之内,更容易实现π相移光栅的制作。     

基于光纤光栅的超宽带信号产生与传输

针对现有方法功率利用率低与调制实现困难的问题,采用基于光纤光栅（FBG）的超宽带（UWB）调制信号产生方法,建立了UWB信号产生系统。不仅可以实现UWB信号的调制,而且提高了产生信号的信噪比。实现了二进制相位调制（BPM）、脉冲幅度调制（PAM）和脉冲位置调制（PPM）等UWB信号产生。分析了光纤传输对产生信号的影响,...     

基于光纤XPM光学生成UWB信号的方法

提出了一种基于色散位移光纤(DSF)的交叉相位调制(XPM)效应的超宽带(UWB)光学生成方法。该方法首先利用DSF的XPM效应实现高功率的高斯泵浦光对低功率的直流探测光的交叉相位调制,然后利用光纤布拉格光栅(FBG)对探测光进行鉴频,实现相位调制到强度调制的转换,从而获得单周期UWB信号。利用光子仿真软件对方案进行了仿真实验,得到了中心频率分别为7GHz和6.95GHz、相对带宽分别为143%和145%的UWB信号,验证了所提方法的可行性。同时,研究了输入信号脉冲宽度、FBG的反射率、鉴频器的类型对产生的单周期UWB脉冲信号波形和频谱的影响。仿真实验的结果表明,该方案对输入信号脉冲宽度不是过宽的情况下具有良好的容忍度,光学高斯带通滤波器、波分复用器和FBG等光滤波器均可作为鉴频器,采用FBG优点是可通过改变反射率灵活地调整产生的UWB脉冲信号的波形。     

一种基于OPM和FBG滤波器的新型双工ROF系统

提出了一种采用光相位调制器(OPM)和光纤布 拉格光栅(FBG)滤波器实现的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,系统采用OPM和FBG滤波器产生抑制一阶边带的多边带光信号 ,而2.5Gbit/s 的下行链路信号只调制在中心光载波上同时经过光纤进行传输。在基站,未被调制的边带信 号用来重新调 制上行链路信号。建立了产生光载毫米波的理论模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并 通过仿真实验 验证了系统的可行性。结果显示,经过60km光纤传输后,上、下行 链路信号的眼图都清晰可见,上行链 路功率代价小于0.2dB,下行链路功率代价小于1.8dB,系统具有较好的抗色散能力。     

基于多重曝光法的多波长FBG制备和实验研究

利用扫描曝光法,通过控制曝光前施加在光纤上的拉力,经过多次不同拉力状态下的光刻技术,实现了多波长光纤Bragg光栅(FBG)的制作。实验发现,多重曝光的子FBG位置和叠加程度对子FBG的谱形有很大的影响,只有当各层子FBG长度、位置完全重叠时,各波长光谱才不会受到短波振荡的影响;对载H增敏光纤,第n+1层子FBG的刻写,总会使前面n层子FBG的波长变大,反射率变强;而对掺Ge光敏光纤,多重曝光只将先制作的子FBG波长变大,而所有子FBG反射率都会变弱。通过合理设计曝光量,在载H单模光纤上制作了阻带谱形一致的四波长FBG。经实验测试,子FBG波长具有相同的温度系数和应变系数。     

相位掩膜板移动法制作DFB光纤激光器

对相移光栅的制作技术进行了介绍和比较.并采用相位掩膜板移动法研制了掺铒DFB(分布反馈)光纤激光器,激光泵浦的阈值约为4 mW,线宽约为10～20kHz.     

基于可调环形光纤激光器的动态应变传感系统

提出了一种具有高达65 dB高光学信噪比的光纤布拉格光栅(FBG)动态应变传感系统.该方法基于可调光纤环形激光器结构,并采用马赫-泽德干涉仪(MZI)相位解调的方法实现FBG传感信号的解调.实验结果表明,在2 km处FBG获取的传感信号达到了52 dB电信噪比,从而获得了6.7×10-12/Hz1/2的高应变分辨率.     

随机相位误差对光纤光栅的影响

利用耦合波理论,分析了由于相位掩模板的接缝误差及光纤光栅写入过程中引入的相位误差对光纤光栅特性的影响.通过数值模拟,得到了随机相位误差对不同啁啾量的线性啁啾光纤光栅的影响.讨论了在通信系统中用光纤光栅进行色散补偿时,应该如何选取光纤光栅的啁啾量.     

Design of High-Channel-Count Multichannel Fiber Bragg Gratings Based on a Largely Chirped Structure

We propose a novel technique to design a high-channel-count, multichannel fiber Bragg grating (FBG) based on a largely chirped structure. The minimization of refractive-index modulation has been widely discussed in the previously demonstrated multichannel grating designs. The complexity of the grating structure, however, is also important from the point of view of practical fabrication. In this paper, the degree of grating complexity (DGC) is defined. We show that the DGC of a multichannel grating can be significantly reduced by designing a grating with a largely chirped structure. A detailed grating design process based on this technique is discussed, by which four multichannel gratings are designed and numerically studied, for applications such as periodic and nonperiodic spectral filtering, chromatic dispersion compensation and dispersion slope compensation. The proposed theory and examples show that different gratings with high-channel-count and multichannel responses can be designed and fabricated using a single commercially available phase mask, and all the gratings can be realized by a conventional FBG fabrication facility since the gratings have a low DGC with low index modulation.      

Tuning Bragg wavelength by writing gratings on prestrained fibers

Bragg gratings at a specific wavelength are made using an excimer KrF laser and a phase mask. The wavelength can be varied for fine tuning and multiplexing applications by straining the optical fiber during UV illumination. When the strain is removed, the grating formed is at a smaller wavelength than that dictated by the phase mask for the unstrained fiber. This technique was demonstrated by writing two gratings located at the same point in the optical fiber. The transmission from the first grating was used as a means for in situ absolute wavelength tuning. The second grating made with approximately 0.2% axial strain was at 1534.54 nm. Once the grating was made, the strain was removed from the fiber leaving the second grating tuned to 1532.04 nm, a wavelength shift of 2.5 nm     

光子晶体光纤长周期光栅制作技术与应用最新进展

详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特性。简要介绍了光子晶体光纤长周期光栅在光通信和光传感领域的应用情况,并且展望了基于光子晶体光纤长周期光栅的新型光子器件的未来发展情况。     

光纤布喇格光栅的制作技术

简单介绍了光纤布喇格光栅（ Ｆ Ｂ Ｇ） 的原理及光学特性,详细阐述了 Ｆ Ｂ Ｇ 的制作技术。此外,详细地描述了采用 Ｋｒ Ｆ 激光器,利用位相掩模法光刻光纤形成 Ｆ Ｂ Ｇ 的实验。此种方法与其他方法相比,有很多的优点。给出和分析了实验的结果     

Fabrication tolerance analysis of grating mask for pattern-specific off-axis illumination

In this paper, the effectiveness of grating mask proposed previously was evaluated for line and space patterns, and its fabrication tolerance was analyzed with aerial image simulation. The structure of grating mask was determined from the local features of Cr patterns. It was verified that grating mask could provide locally matched oblique illumination for specific patterns written on the Cr mask. When the fabrication errors of ±10% were randomly introduced into both the widths and the phases of phase gratings in the grating mask, the resulting aerial image showed the CD variation of 15.5%. In order to reduce CD variation to 5% and less, width and phase errors should be maintained to be less than 3.2% and 7.2%, respectively.     

超短光纤光栅刻写及其切趾方法研究

常用的光纤光栅的栅区长度为厘米量级,影响了其在非均匀物理场测量的应用。将光栅的栅区长度压缩到百微米以下,可以解决非均匀场的测量和光谱变形的问题。本文通过设置狭缝光阑以及调节掩模板与光纤之间的距离,实现了光栅有效长度的大幅度缩短,刻写出长度分别为0.1 mm、0.2 mm、0.5 mm,3 dB带宽为7.9 nm、4.2 nm、2.1 nm,反射率为5%、10%、30%的超短光栅,通过调节掩模板与光纤的距离,实现了栅区长度为0.05 mm,3 dB带宽为14 nm的超短光纤光栅的刻写。本实验采用单缝衍射的方法来控制光束强度的分布,从而对光栅进行切趾,此方法可以实现边模抑制比大于30 dB、长度为0.5 mm的光栅刻写。     

用于FDFA增益锁定的光纤光栅的制作

本文报道了基于扫描光束技术,采用普通均匀相应模板和连续的244nm倍频Ar^ 激光器,制作出用于掺铒光纤放大器（EDFA）增益锁定的光纤光栅。将其置于常规EDFA中进行测试,结果表明制作的光栅能够满足EDFA增益锁定的要求。     

Long-phase error-free fiber Bragg gratings

Stitching errors in the phase mask degrade the spectral response of fiber Bragg gratings fabricated with the phase mask technique. We successfully fabricated a stitching error-free phase mask and applied it to the fabrication of fiber Bragg gratings (FBGs). The gratings have no observable excess sidelobes in the reflectivity and show excellent wavelength selectivity