飞秒激光刻写FBG实现3.2kW单模光纤振荡器

采用飞秒激光相位模板动态刻写技术,在非载氢大模场双包层光纤（纤芯直径/内包层直径为20μm/400μm）上制备了中心波长约为1080 nm的光纤布拉格光栅对。高反射光纤布拉格光栅的反射率大于99%,低反射光纤布拉格光栅的反射率约为10%。利用这对光纤布拉格光栅搭建了高功率全光纤激光振荡器,实现了3.2 kW近单模激光输出,光束质量（M²）约为1.28,斜率效率约为77.9%。这是国内飞秒激光刻写的光纤布拉格光栅首次实现千瓦级以上的激光输出,研究结果对高功率光纤布拉格光栅的制备和高功率光纤振荡器的发展都有重要的意义。     

基于全同弱反射光栅光纤的分布式传感研究

利用弱反射光栅低反射率的特性,提出了基于全同弱布拉格反射光栅的分布式光纤传感方案。采用光波长时域反射解调技术,进行定位和解调,实现高密集度的准分布式传感。从理论上分析了光纤光栅反射率、光栅单元间隔以及传输损耗等对传感系统复用容量的影响。结果表明,这种方法可以有效提高光栅传感系统的复用容量,并降低信号解调成本。实验验证了该方案的可行性,系统复用了4个反射率为6%的光纤布拉格光栅(FBG),实现了单点、多点测量,温度测量的分辨力达到0.12℃。     

双折射色散阶跃光纤中太赫兹脉冲的提取

根据光脉冲在双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性,研究了双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系.结果表明:在弱双折射色散阶跃光纤和强双折射色散阶跃光纤中,利用调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系可分离和提取THz脉冲.     

高亮度1018nm光纤激光实验研究

搭建了1018 nm全光纤激光系统,实验研究了增益光纤长度、光纤布拉格光栅的反射率以及增益光纤的芯包比等参数对1018 nm激光性能的影响。实验研究表明:对于双包层掺镱光纤,可通过减小增益光纤长度使短波长激光获得更大增益,进而实现1018 nm激光输出;通过增加低反布拉格光栅反射率和增益光纤芯包比可以更好地抑制自发辐射以及提升激光器的效率。基于15/130μm的国产双包层掺镱光纤,在1018 nm波段获得了大于150W的激光输出,光光转换效率为71%,自发辐射得到了有效的抑制。     

光栅色散渐减和损耗对布拉格孤子传输的影响

运用有限差分法数值模拟了布拉格孤子在光纤光栅中的传输,计算和分析了光栅色散与光栅损耗对布拉格孤子传输的影响.结果表明,光栅色散渐减使脉冲的峰值增大,光栅损耗使脉冲展宽,两者对布拉格孤子在光纤光栅中的传输具有互补性,即两者对布拉格孤子的传输作用相反.在一定的情况下,两者使布拉格孤子在光纤光栅中稳定地传输.     

双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备

运用耦合模理论推导了双光纤布拉格光栅的透射率和反射率的解析表达式,利用相关表达式计算和分析了双光纤布拉格光栅的反射特性,并与单光纤布拉格光栅作了比较.讨论了双光纤布拉格光栅反射特性与光栅间距、光栅长度和折射率微扰最大值之间的关系,为双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备提供了理论依据.最终获得双光纤布拉格光栅的结构和特性参数,并与实测的数据进行比较,结果表明两者较为一致.     

分布布拉格反射式光纤激光器的单纵模设计

从激光光学、光纤光学的基本结论出发,推导了分布布拉格反射式(DBR)掺铒光纤激光器单纵模工作时腔长应满足的条件,修正了经典理论中的平均损耗因子,得到DBR掺铒光纤激光器的单纵模工作条件;通过仿真,计算出光栅反射率为94%,反射带宽为0.2nm,掺铒光纤增益系数为3dB/m时的单纵模工作区,仿真结果与文献报道中的实验结论相吻合.     

外腔半导体激光器激射波长温度稳定性的研究

在考虑了光纤光栅(FG)的相位分布之后,根据光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)所满足的阈值条件,从理论上研究了前端面反射率对光纤光栅长外腔半导体激光器(LECFGSL)激射波长温度稳定性的影响.数值模拟的结果表明:随着温度的变化,LECFGSL的激射波长围绕光栅布拉格反射波长上下波动,激光器前端面反射率对激射波长波动幅度有较大的影响,当前端面反射率＜10-4时,激射波长与光栅布拉格反射波长基本一致,其温度稳定性较好.     

高功率远程泵浦传输系统的研究

针对远程泵浦传输系统高功率泵浦光传输受限问题,文章基于随机分布反馈光纤激光器的工作原理,创新性地提出了一种新型远程泵浦传输方案,通过高反射率的光纤布拉格光栅增强泵浦光的受激拉曼效应,输出目的泵浦光功率。对新型远程泵浦传输系统的传输性能进行了测试,测试结果表明,实验数据和理论计算数据一致;与传统远程泵浦传输系统相比,新型远程泵浦传输系统提高了泵浦的入纤光功率,延长了传输系统的传输距离。     

正十边形光子晶体光纤布拉格光栅传感特性的研究

研究了正十边形对称结构光子晶体光纤布拉格光栅(PCFBG)特性,分析了不同空气孔层数以及不同占空比对布拉格光栅反射谱的影响.在此基础上,对正十边形光子晶体光纤光栅的传感特性进行了研究.研究表明:随着温度的增加,该光纤光栅的反射谱谐振波长明显向长波方向偏移;随着应力的改变,光纤光栅的反射谱谐振波长变化趋势不明显.该光栅具有对温度敏感,对应变不敏感的特点.这种空气孔排列为正十边形对称结构的光子晶体光纤光栅有望应用在光子晶体光纤光栅的传感领域中.     

Highly reflective fiber Bragg gratings written through a vinylether fiber coating

Highly reflective fiber Bragg gratings (reflectivity >99.99%, -45 dB in transmission) have been written through a 55-μm-thick novel polymer fiber coating in a low (5 mole%) germania-doped optical fiber. The coating is based on vinyl ether chemistry using a cationic photoinitiator     

Dispersive properties of planar polymer Bragg gratings

We report on the first dispersion study performed on planar Bragg gratings for WDM systems. The gratings are produced in low-loss single-mode polymeric waveguides and have a remarkable amplitude response (reflectivity >99.99%, suppressed out-of-band features). The phase response study shows that the dispersion that they introduce in a system (<100 ps/nm) is lower than that typical of fiber Bragg gratings     

布拉格光纤光传输特性研究

研究了布拉格光纤结构对光传输特性的影响。对等周期结构的径向分布、高低折射率径向包层分布和准周期径向分布等布拉格光纤结构建立了光子晶体光纤仿真软件,对光场振幅三维分布、轴向传输流分布以及径向包层数对传输特性的影响进行了计算机仿真研究,研究结果对布拉格光子晶体光纤的实际加工具有重要的参考意义。     

DBR掺饵光纤激光器的功率特性研究

本文主要研究ＤＢＲ掺饵光纤激光器的功率特性。通过对光纤Ｂｒａｇｇ光栅的光谱特性和激光器的传播方程的分析,得到了阈值泵浦光功率、掺饵光纤长度、Ｂｒａｇｇ光栅反射率与激光器输出光功率之间的关系。与近期报道的实验数据进行了比较,结果十分吻合。     

一种新颖的宽带光纤光栅透射谱测量方法

本文在理论分析基础上,用一种新颖的波长扫描光源,并采用自相关、波长解调装置,实现了宽带光纤光栅透射谱的测量。实验结果与精密光谱仪测量比较,误差小于5%,并与理论分析较好地符合。     

Bragg Grating Formation in B／Ge Codoped Optical Fibers

A 2-cm long Bragg grating with reflectivity of - 99.95 % in B/Ge codoped optical fiber without hydrogen loading was created by phase-mask method with a pulsed KrF excimer laser at 248 nm. DC and AC components of refractive index change were analyzed by monitoring transmission spectrum evolution during the writing process of fiber Bragg grating. The relations of the evolution of center wavelength and reflectivity with number of pulses were respectively investigated.     

基于声光效应的一维光子晶体可调谐滤波器

提出了一种用声波调制一维光子晶体中光传输特性的方法。利用传输矩阵方式计算了有声波微扰情况下的光纤布拉格光栅(FBG)的光谱特性,证明了通过改变声波波长和振幅,可以精确调节反射伴峰的波长和振幅。计算还显示,在一段10 cm的光纤布拉格光栅上实现了30 ps的群时延调节。这一方法可以在新型光子晶体滤波器件上得到应用。     

Bragg gratings in multimode and few-mode optical fibers

Bragg gratings in optical fibers in multimode propagation are investigated experimentally and theoretically. Bragg gratings formed in optical fibers in multimode propagation show multiple reflection peaks or multiple transmission dips in the reflection or transmission spectra, respectively. For standard graded-index multimode fiber, the number of reflection peaks of a Bragg grating depends on excitation condition of propagating modes. The number of reflection peaks of a Bragg grating at around 1.55 μm is 19 for highly multimode excitation and 3-4 for lower order mode excitation. We analyze the phase-matching conditions of the propagating modes and identify half of the reflection peaks as the reflection to the same mode and the rest as the reflection to the neighboring modes. In dispersion-shifted fiber, a Bragg grating at around 0.8 μm in three-mode propagation shows three reflection peaks in the reflection spectrum. The temperature dependence of each reflection peak is similar to that of a conventional Bragg grating in single-mode fiber. Polarization dependence measured on a Bragg grating in multimode graded-index fiber is negligible. An advantage of Bragg gratings in multimode fiber (MMF) and the applications are discussed     

光纤耦合器上写入光栅制作滤波器的实验研究

全光纤波长选择滤波器是光纤通信系统中的重要器件,其中将光栅写在光纤耦合器的耦合区上构成的波长选择滤波器结构紧凑、插入损耗小、费用低。报道了采用波长为244nm的紫外光在由康宁SMF-28光纤熔融拉锥制作的2×23dB耦合器上写入光栅的实验,在耦合器熔锥区的适当位置写入一定长度的布拉格光栅,可以实现全光纤多端口波长选择滤波器。实验中获得了最大反射率约为20dB,线宽大于1nm的滤波器,并采用超模理论对实验结果进行了定性分析。要获得高的下载效率,必须仔细控制写入光栅的位置和平移台的移动速度。     

全光纤转动拉曼激光雷达的光纤光栅分光技术研究?

设计了一款由可见光波段的光纤布喇格光栅和光纤耦合器构建的全光纤转动拉曼激光雷达分光系统。利用相位掩模板侧向成功刻写530 nm波段光纤布喇格光栅,并初步测试其透射谱和反射谱性能。为提高光纤光栅中心波长与大气氮气分子转动拉曼谱线的匹配特性,利用悬臂梁设计高调谐灵敏度的调谐系统。实验结果表明,成功研制的可见光波段光纤布喇格光栅其反射率约为95%,带宽约为0.3 nm,应力调谐系统可实现± 0.6 nm范围18 pm/r 的波长调谐。