用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤设计

传感光纤中的残余线性双折射、温度和振动敏感性严重影响着Sagnac 式全光纤电流传感器的精度。设计了一种可用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤,该光纤由两端变速率扭转部分和中间匀速率扭转部分组成。其中,变速扭转部分能实现线偏振光和圆偏振光之间的相互转化,具有/4 波片功能;匀速扭转部分,具有较小的光纤固有线性双折射和圆保偏功能,从而可更为精确地感应法拉第效应。将这种扭转高双折射光纤绕制成特殊结构传感光纤环, 解决了Sagnac 效应以及电流导体位置对全光纤电流传感器测量结果的影响。理论上建立了扭转高双折射光纤的耦合模方程,模拟了线偏振光入射该光纤时光波偏振状态演化情况。在此基础上设计一种新型的抗振型Sagnac 式电流传感器。     

全光纤电流互感器技术综述

文章研究了全光纤电流互感器的结构,阐述了几种国际上主流的光学电流互感器的研究方向,比较分析了非干涉型电流互感器、Sagnac型电流互感器以及普遍采用的反射式结构电流互感器、新型反射式全光纤电流互感器结构的优缺点。对今后进一步进行全光纤电流互感器的实用化研究具有一定的意义。     

光纤器件偏振特性的全光纤测试系统

利用单模光纤（SMF）扭转双折射较小的特征,设计了全光纤偏振测试系统.用琼斯矩阵方法给出了系统的工作原理,分析了其测试精度.实验表明,用消光比（ER）为50 dB的保偏光纤（PMF）偏振器和角度分辨率为5000 step/rotation的伺服电机组成的全光纤偏振测试系统具有大于40 dB的ER测量范围以及0.05 dB的测量精度.该系统克服了用分立元件组成的传统偏振测试系统重复性不高、稳定性不好的缺点,并具有结构简单、操作容易等优点.     

基于啁啾光纤光栅的五波长掺铒光纤激光器

提出并实验验证了一种新型的基于啁啾光纤光栅的全光纤的可切换的五波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简洁的线性腔结构,使用一段高掺铒的光纤作为增益介质,利用一个内含宽带啁啾光纤光栅的萨格纳克环作为激光器的谐振腔腔镜,担当了一个梳状滤波器的作用,另一个腔镜由一个宽带光纤反射镜担当,适当调整环中的偏振控制器,可以获得最多五波长的激光输出,并具有4种不同的激光输出模式,所有激发线均具有大于32 dB的光学信噪比,小于0.6 nm的线宽以及小于8 dB的峰值功率差异。     

光纤光栅与全光纤光子集成

本文对光纤的光栅的机制，制作工艺，基本特性以及基于光纤光栅的全光纤器件作了简要介绍，提出了全光纤一维光子集成的波分复合通信系统模型。     

全光纤结构的光纤环被动锁相相干合成研究

提出了全光纤结构的光纤环被动锁相相干合成方案,在自制的光纤放大器基础上,实现了四路光纤激光的全光纤被动锁相相干合成。对合成的开环闭环功率、光谱、远场光斑图样、系统锁相带宽等特性进行了研究。系统开环时,输出功率在71~271mW之间起伏,系统闭环后,输出功率稳定在412mW左右,较开环平均功率提高了2.1倍,说明该方案能够实现有效的相位锁定。系统锁相带宽大于50kHz,具有较好的稳定锁相能力。通过提高各路光纤放大器的功率和采用承受功率更高的合束器,有望获得更高功率的相干合成输出。     

微结构光纤激光器件

由于微结构光纤灵活多变的结构特点,使得以其为增益介质的光纤激光器件,具有比普通光纤激光器件更加优异的性能.本文结合国际上微结构光纤激光器件的最新研究进展情况,概述了微结构光纤作为增益介质的独特特性、微结构光纤激光器件的理论分析方法和掺铒、掺镱以及喇曼微结构光纤激光器件的特点.     

光纤电流传感器研究新进展

介绍了全光纤电流传感器自１９９４ 年以来在光纤处理技术、新光路设计、新材料光纤、新结构光纤及对系统性能的专项研究方面取得的新进展。     

全光纤全息技术的研究与实现

本文对全光纤全息系统的原理、器件选择和实现手段进行了研究,采用光纤迈克耳逊干涉仪稳相结构建立了可应用于多种全息结构的全光纤全息系统,拍摄出了具有较为清晰再现象的全息图。本文结果证实了光纤全息系统在把全息技术用于现场实用方面的巨大潜力,为全息技术的进一步研究奠定了基础。     

全光纤激光振荡器输出功率突破7kW

高功率光纤激光振荡器具有结构紧凑、抗回光能力强、稳定性好等优点,在工业加工、材料处理等领域有广泛的应用。近年来,随着泵浦源亮度、后向合束器以及光纤光栅等器件工艺的突破,光纤激光振荡器的输出功率得到了稳步提升。2019年和2020年初,国防科技大学在全光纤结构振荡器方面先后突破5.2k W和6k W。2020年日本藤仓公司也报道了输出功率为8k W的近单模光纤振荡器。     

宽带调谐全光纤环形激光器

报道了一种结构简单的全光纤型宽带调谐光纤激光器。利用经过特殊处理的、高温度灵敏度的光纤光栅作调谐元件 ,采用温度调谐方法 ,获得了 38nm的激光波长调谐范围。     

新型全光纤结构双包层光纤激光器

基于对双包层光纤的内包层结构、掺杂浓度、剖面折射率分布、外包层的背底损耗等因素对泵浦光吸收效率的影响进行分析的基础上,对掺Yb3 双包层光纤内包层直径对泵浦光的吸收长度和泵浦效率进行了理论模拟.采用半导体激光二极管光纤模块作为泵浦源,采用梅花瓣型双包层光纤与光纤光栅元件连接制作了全光纤结构的光纤激光器,实验获得了6.02W单模光纤激光器,中心波长为1080nm,半高宽为0.11nm,斜率效率为1.7W/A.     

金属丝微结构光纤的研究进展

金属丝微结构光纤是指具有沿石英光纤轴向均匀分布着直径为纳米量级的金属丝的光纤。这种特殊结构的光纤具有传输光波以及表面等离子体波的特性,潜在用途十分广泛。介绍了金属丝微结构光纤的性质、制备方法及其研究进展。     

先进光纤激光技术

高光束质量、高峰值功率、小型化的短脉冲激光系统在激光雷达、光谱学、精密探测等领域有非常广泛的应用。在脉冲光纤激光器方面,针对调Q双包层光纤激光、脉冲调制LD技术及其多级光纤级联放大系统、基于调Q固体激光器的全光纤型MOPA系统进行了详细的理论分析和实验研究,研制出了全光纤化的脉冲光纤激光器。这些工作为全光纤化脉冲光纤激光器的研制和推广奠定了基础。     

光纤耦合器的差频特性及其应用

通过对 2× 2光纤耦合器的差频特性分析 ,设计了一种结构新型的、可用于校正干涉信号畸变分量的全光纤干涉系统 ,该系统在振动特性测试和语音信号的全光纤采集、光纤的长度测量等方面具有广阔的应用前景     

单端光纤耦合的声光调Q全光纤化光纤激光器

实现了一种单端光纤耦合的高重复频率、窄脉冲、窄线宽及高效率的主动声光调Q全光纤脉冲光纤激光器。该光纤激光器基于光纤光栅与平面镜组合而成的线性法布里-珀罗(F-P)腔结构,采用激光二极管与(2+1)×1抽运耦合器形成后向抽运,并利用单端光纤耦合声光调制器(AOM)实现了全光纤化结构的脉冲掺镱双包层光纤激光器。调Q声光开关工作在一级方向,反向输出调Q脉冲,重复频率20～100kHz可调。在重复频率50kHz、抽运功率5.7W下系统获得了输出激光功率2.64W、单脉冲能量528μJ、脉宽56ns、峰值功率943W的稳定的高效率、窄线宽的窄脉冲,中心波长在1080nm左右,线宽为0.06nm,光-光转换效率高达46%。     

宽带色散平坦光子晶体光纤的优化设计与特性分析

设计了一种第一层为椭圆空气孔缺陷的宽带色散平坦光子晶体光纤,借助全矢量有限元法对这种结构的光子晶体光纤的色散特性、模场面积、双折射和限制损耗特性进行了数值模拟.结果表明改进的光子晶体光纤的色散曲线可以在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值,其模场面积较未改进光子晶体光纤的模场面积要大,光纤的限制损耗变小且双折射也相当小.主要分析了这种光纤的结构参数的优化后,光纤的色散特性、有效模面积、双折射以及限制损耗特性的变化规律,最终设计了在1 200～1 800 nm波长范围内超平坦色散的光子晶体光纤.     

基于开环检测系统的全光纤电流互感器研究

商用化的全光纤电流互感器（FOCT）的误差一般要求小于0.2%,信号处理方法是决定该类传感器测量准确度的关键因素。论述了全光纤电流互感器的光路结构、工作原理、技术优势和干涉信号特征,提出了一种基于数字开环的全光纤电流互感器检测系统以及实现方案,论述了其工作原理和特点,试验结果表明,该检测方法提高了全光纤电流互感器的性能,使其满足了0.2 级测量用电子式电流互感器的准确度要求, 对解决全光纤电流互感器的信号处理、测量准确度和测量灵敏度等问题具有较大的参考价值。     

分布式光纤传感技术及其应用

光纤传感技术已有20多年的研发历史,期间技术不断更新发展,已出现一些以实用或正接受现场测试的传感器结构。最近分布式光纤传感技术再次受到瞩目,该技术能对大楼、桥梁、高速公路等大型建筑或小型船舶的应变/变形及温度状况进行动态分析检测,使其具有可“感知”损害的功能,因此它与多点式传感技术一起被列入智能结构/材料技术的范畴。本文将综述（全）分布式光纤传感技术及其研制水平,并给出目前国外较具代表性的研究应用实例。     

光纤耦合器型光纤光栅滤波器

光纤耦合器型光纤光栅滤波器（FCFGF）综合了光纤耦合器的多端口特性和光纤光栅良好的波长选择性特点，形成了一种低成本的全光纤滤分复用（WDM）器件，本文综合评述了各种不同结构的FCFGF的工作原理，基本特点及其应用。