光纤Bragg光栅的悬臂梁波长调谐特性研究

提出了一种适用于古建筑健康监测的光纤光栅中心波长调谐装置,将光纤光栅粘贴于等腰三角形悬臂梁的上下表面,通过螺旋测微器使弹性梁产生应变,实验上得到了6.23nm准无啁啾的中心波长调谐。     

宽带可调谐光纤光栅色散补偿器系统设计

文章提出一种在光纤光栅自身热膨胀效应产生啁啾的基础上,利用铝片热膨胀系数比较高的特点产生应力来增强光纤光栅啁啾,从而实现了宽带、大范围色散调谐的新型光纤光栅色散补偿器。该色散补偿器能够分别对群速度色散及中心波长独立调谐。实验结果表明,在中心波长为1 551.25nm处,能够实现>1.5nm的色散补偿带宽,-350～-690ps/nm的群时延色散调谐范围;在色散为-660ps/nm情况下,能够实现中心波长1nm的偏移。     

基于弯曲压杆的光纤光栅可调谐线性啁啾化

提出利用镍钛合金压杆弯曲应变引入到光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)实现无中心波长漂移可调谐线性啁啾化方法并进行了实验验证。设计一种镍钛合金压杆结构,理论计算并有限元分析验证了应变分布情况。将光纤光栅粘贴在镍钛合金压杆上,弯曲压杆将线性拉伸与压缩应变引入到栅区,利用光谱仪记录反射谱。实验结果表明,当压杆移动距离达到12.5 mm时,反射谱带宽增大到1.57 nm,中心波长漂移量仅为0.11 nm。利用光纤光栅啁啾化理论,结合传输矩阵法和龙格库塔法实现啁啾光纤光栅光谱重构。实验结果与仿真结果吻合。该方法制作的啁啾光栅可以实现带宽可调谐且基本无中心波长漂移,在光纤传输和传感领域均具有一定的应用前景。     

一种光纤光栅啁啾度调谐的新方法

提出了一种基于两端固定压杆的光纤光栅(FBG)啁啾度调谐的新方法,在FBG中引入线性应变,实现中心波长无移动啁啾度调谐。结合材料力学分析了FBG啁啾度调谐的原理,仿真分析了啁啾度调谐过程中的光栅反射谱和时延特性。带宽展宽调谐的实验实现了啁啾光纤光栅(CFBG)的带宽从6.52nm增加到12.78nm;而带宽压缩调谐实现了CFBG的带宽从6.57nm压缩到0.95nm。该啁啾度调谐方法在CFBG动态色散补偿以及利用CFBG的带宽信息实现温度无补偿的压力、位移等物理量的传感有着重要应用。     

一种新型光纤光栅无啁啾调谐方法

分析了基于弹性梁的光纤光栅调谐原理，引入了轴向直变传递系数的概念，提出利用部分纯弯曲调谐方法，可实现光纤光栅宽带无啁嗽调谐。在实验中，利用部分纯弯曲调谐法，获得了20．1nm的光纤光栅无啁嗽调谐范围，调谐线性拟合度为0．9996，调谐过程中光栅反射谱的3dB带宽变化小于0．07nm，峰值反射率变化小于0．2dB，基本无啁嗽现象产生，实验结果和理论分析一致。     

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。     

光纤光栅外腔半导体激光器频率调谐技术研究

在分析了光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)基本特性的基础上,调研了适用于该类型激光器的频率调谐方法,包括温度调谐法和应力调谐法,选取轴向应力调谐法改变光纤光栅的布拉格中心波长,进而实现频率调谐。利用压电陶瓷(PZT)来对光纤光栅施加轴向应力,通过调整PZT驱动电压值的大小来控制光纤光栅布拉格中心波长的变化量。实验结果表明,对于波长1550 nm的光纤光栅激光器,当PZT的驱动电压增加到126 V时,可实现 0.8 nm,即100 GHz的调谐范围以及每周期2 ms的调谐速度。     

利用悬臂梁将均匀周期光纤光栅变为啁啾光纤光栅

利用均质、等厚及等腰梯形的悬臂梁,对刚性粘贴其表面的光纤光栅的布喇格反射中心波长在1557．68～1564．2nm范围内进行了线性调谐,同时带宽为外0.52nm的均匀周期的光纤光栅被调谐成带宽为2．52nm的啁啾光栅,且啁啾量可调。随着带宽的增加,反射谱的峰值功率呈减弱的趋势。     

纯弯梁无啁啾光纤光栅调谐方法

利用简支梁和悬臂梁调谐光纤光栅布喇格波长将造成光纤光栅啁啾。提出了一种新型的纯弯梁调谐方法 ,并进行了理论和实验研究 ,实现了光纤光栅无啁啾调谐 ,用于光纤光栅外腔半导体激光器获得了± 1nm的激光波长稳定连续调谐     

主动锁模光纤环形激光器的悬臂梁调谐法

利用悬臂梁来对光纤光栅的Bragg波长进行调谐,并将可调谐光纤光栅用于主动锁模光纤环形激光器中,获得了5.24nm的波长调谐范围。同时,在1547.883nm处,获得了脉宽为55ps,谱宽为0.017nm锁模脉冲输出。     

锁模光纤激光的倍频及波长调谐实验研究

利用周期性极化铌酸锂（Periodically Poled Lithium Niobate, PPLN）晶体实现了对掺镱锁模光纤激光器输出单横模激光的倍频,产生了532nm波长附近的倍频脉冲光。基于准相位匹配（Quasi Phase Matching, QPM）技术,通过改变基频光到PPLN晶体的入射角,使不同中心波长的基频光达到准相位匹配条件,实现倍频光波长的调谐。对带宽60 nm的锁模激光倍频得到带宽1.5 nm、中心波长532nm的脉冲激光输出。以掺Yb锁模光纤激光作为基频光,调节PPLN晶体角度,获得了中心波长连续变化的倍频激光,入射角度调节范围0°~25°,对应的倍频光波长调谐范围531.8nm~535.6nm。波长变化趋势与理论分析一致。     

Tunable fiber Bragg grating filters realized by chirp rate tuning with a cantilever beam

An efficient scheme to change the chirp rate of a fiber Bragg grating (FBG) has been developed based on a specially-designed cantilever beam with the beam-bending method. It allows, to date, the largest tuning range of 36 nm in reflection bandwidth of a chirped-FBG (CFBG) while keeping the center wavelength nearly fixed during the tuning process. Using this method, bandwidth-tunable fiber grating filters with tunable chromatic dispersion or differential group delay have been demonstrated. Channel spacing-tunable multi-wavelength filters based on both sampled- and superimposed-CFBGs have also been realized. Moreover, tuning of the bandwidth and channel spacing is continuous with this scheme that makes the achieved devices more flexible.     

基于轴向压缩技术的宽调谐光纤光栅滤波器的研制

研制了一种宽调谐光纤光栅滤波器。该滤波器通过光纤插芯导引光栅,利用轴向压缩技术,实现了25nm的调谐。调谐过程中,FBG布拉格波长改变量与微位移台调节量呈良好的线性关系,FBG反射率波动小于0.59dB,3dB带宽波动小于0.1nm,装置稳定性较好,布拉格波长在30分钟内的漂移量小于0.07 nm。     

光纤光栅调谐全光纤激光器

本文提出了一种利用光纤光栅作为调谐装置的可调谐全光纤激光器。实验结果表明：该调谐装置操作简便,性能稳定。激光器输出波长连续可调,输出波长复现性误差小于０．００８ｎｍ,输出功率大于１ｍＷ,激光谱线宽小于０．０１ｎｍ,波长调谐范围大于６．４ｎｍ。     

基于单模光纤的可调谐声光滤波器

从模式转换效率、带宽和波长调谐范围等角度分析了普通单模光纤中声光模式转换的性质 ,并在实验上实现了插入损耗小于 0 1dB ,带宽小于 1nm ,调谐范围大于 30nm的光纤声光滤波器。