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。     

光纤布拉格光栅耦合器型窄带上下话路滤波器的数值分析

从麦克斯韦方程组出发,通过将光纤波导扰动和光栅折射率调制扰动效应转换成等效的耦合系数,推导出光纤布拉格光栅耦合器的统一特征方程。采用打靶法并结合朗格-库塔(Runge-Kutta)数值积分对两种光纤布拉格光栅耦合器型上下话路滤波器的传输特性进行了详细的分析。结果表明,对于光栅破坏耦合器,利用光栅引入的强色散效应,滤波器的波长选择能力得到极大的提高,低于1 nm的带宽能够满足波分复用(WDM)系统的需求,并且当光栅调制的等效耦合远远超过两光纤消逝场间的耦合效率时,不仅有效地抑制了反射信号,使满足布拉格匹配条件的信号透射输出,还消除了旁瓣纹波;而对于光栅辅助耦合器,其非干涉本质使得器件性能更加稳定,并可通过调整光栅长度进一步改善滤波响应。     

光纤布拉格光栅辅助失配耦合器型上下话路滤波器的实验制作

全光纤上下话路滤波器是光纤通信系统中的重要器件。光纤布拉格辅助失配耦合器型上下话路滤波器是非干涉型的,易于制作,并且稳定。采用波长为248nm的紫外光在由标准单模光纤和自制的高掺锗光敏光纤熔融拉锥制作的2×2光纤耦合器上写入光纤光栅,实现了全光纤多端口上下话路滤波器。实验中获得了最大反射率约为20dB,带宽约为2nm的上下话路滤波器。实验分析表明在耦合器耦合区的均匀部分写入一定长度的啁啾布拉格光栅,或在耦合区的不均匀部分写入一定长度的均匀布拉格光栅,均可获得峰值反射率较高和带宽较大的光纤布拉格辅助失配耦合器型上下话路滤波器。     

双光栅耦合器型上下话路滤波器的设计和实验

利用两布拉格光栅反射作用的联合效应形成的双光栅耦合器,具有结构紧凑、滤波效率显著加强的优点.通过详细分析光栅写入特性对器件性能的影响,指出优化光栅在耦合区中的位置,不仅可以使得满足布拉格匹配条件的信号最大效率地下话路输出,还能有效消除背向回波干扰.在此基础上,调节光栅写入长度和紫外折射率调制强度,设计制作出一种结构平衡、上下话路滤波响应同时改善的新型双光栅耦合器.并且在实验中发现,耦合区的非均匀是造成下话路响应平坦性恶化的主要因素,为改进熔融拉锥工艺、进一步提高双光栅耦合器的滤波性能提供了依据.     

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。     

布拉格光栅辅助型上下话路滤波器的实验制作

采用波长为248nm的紫外光,在由标准单模光纤和自制的高掺锗光敏光纤熔融拉锥制作的2×2光纤失配耦合器上写入光纤光栅,实现了全光纤布拉格光栅(FBG)辅助失配耦合器型上下话路滤波器,并测试了器件的传输特性,器件的插入损耗和回波损耗分别为6.74dB和-18.84dB。用10Gbps的光信号进行了传输实验,分别测试了下话路前、后信号的眼图。与输入信号相比,下话路信号的信噪比从10.04dB降低到了9.27dB,信号的消光比从8.89dB降低到了4.68dB。     

嵌入式光栅耦合器的宽带特性

本文指出了适当选择嵌入式光栅耦合器的参数后 ,其工作频率范围将被有效地展宽 ,带宽比Griffel等设计的要大约一个数量级 ,并给出了未来很有前景的研究课题     

不同分束比熔锥型光纤宽带耦合器特性研究

在弱导和弱耦合近似下，对熔锥型非对称耦合器进行了理论计算与分析，理论分析表明：这种非对称耦合器具有波长响应平坦的特性，而且非对称程度的大小直接影响耦合器输出功率的分配(即分束比)；通过在拉锥过程中控制组合波导的不同直径比，可以得到不同分束比的宽带耦合器．对分束比为50％的耦合器进行了性能测试，实验结果与理论分析相吻合．     

熔锥型光纤耦合器扭转特性研究

通过旋转装置对未封装的熔锥型光纤耦合器耦合区施加扭转作用,发现耦合比可以随扭转角度的变化而连续改变。实验表明：耦合器的耦合比不但对扭转作用敏感,而且变化呈单调性;同时扭转作用不影响耦合器的附加损耗和工作波长。     

波长响应特性平坦的熔锥型光纤耦合器研究

本文对熔锥型非对称耦合器进行了理论分析，理论分析表明，这种耦合器具有波长响应平坦的特性，且这个结果能与实验较好地符合。     

基于莫尔光纤光栅的带通滤波器

通过改变写入条件,控制两次曝光量、光纤拉伸大小和起始位相差等参数,可以调整π相移点的位置,制作出符合要求的相移光纤光栅.用同一块均匀相位板在普通的SMF-28单模光纤上制作出了3 dB带通宽度分别为0.01和0.5 nm的带通滤波器,符合理论模拟的计算结果.利用啁啾量为10 nm/cm,长度为1 cm的啁啾相位掩模板制作了7信道的带通滤波器.     

基于光纤环的可调谐微波光子滤波器

设计了2种基于光纤环和啁啾光栅（CFBGs）的无源可调谐微波光子滤波器的新颖结构。这两种结构的滤波器可通过改变输入光波长来实现滤波器自由频程（FSR）的调谐,其所需的FSR可通过光纤环中CFBs的写入位置来控制。研究结果表明,2种滤波器的结构是有效和可行的,在微波和毫米波光纤系统中有着潜在的应用价值。     

光纤光栅滤波的瓦斯传感系统的研究

差分吸收法是进行瓦斯远距离监测的重要方法，根据瓦斯在近红外波段的吸收特性，报道了一种新型的远距离光纤瓦斯传感系统。采用1．3μm超辐射发光二极管为光源，利用光纤布拉格光栅(FBG)优良的窄带滤波特性实现了对瓦斯的差分吸收测量。和传统的干涉滤光片相比，光纤光栅滤波器插入损耗低、制备简单。系统具有全光纤化、结构简单、工作距离远、稳定性好的特点。工作距离10km，测量灵敏度为0．1％，是瓦斯爆炸极限的2％。     

Chirp光纤光栅色散补偿理论及实验

分析了 Ｃｈｉｒｐ光纤Ｂｒａｇｇ光栅进行色散补偿的基本原理,２０ Ｇｂ／ｓ、１００ ｋｍ色散补偿的实验表明,利用Ｃｈｉｒｐ光纤Ｂｒａｇｇ光栅是一种优选的色散补偿方案。     

DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计

光纤光栅(FBG)的耦合模演化方程经过简单变换转化成Zakharov—Shabat系统,该系统的位势参数q(z)与FBG折射率调制函数——↑δneff(z)成正比关系,从而对特定的散射量利用逆散射理论中的Gel′fand—Levltan-Marchenko(GLM)积分方程求得—↑δneff(z)。进而设计了50GHz零色散FBG方形滤波器,随后将得到的—↑δneff(z)代入耦合模演化方程进行正向求解。计算结果表明,设计的FBG滤波器在所要求的反射谱具有恒定的群时延,同时也具有较好的幅度响应,相邻通道之间的串扰可小于-20dB。     

基于熔融拉锥过耦合器的光纤光栅解调系统

提出了一种基于光纤熔融拉锥过耦合器进行解调的方法,实验制作了一个特殊的熔融拉锥过耦合器,对其输出的两路光功率进行了测试,并论证了用该耦合器进行解调的原理.利用该过耦合器组成的检测系统对光纤光栅传感器进行解调,得到了较好的响应.该解调方法成本低,结构简单,解调范围大,线性范围可达10 nm以上.     

使用Remez交换算法优化设计带有MSC的声表面波带通滤波器

介绍了将线性相移ＦＩＲ数字滤波器的优化设计方法－Ｒｅｍｅｚ交换算法应用到带有多条耦合器的声表面波带通滤波器的设计中。该方法可以兼顾矩形系数、阻带抑制和带内波纹等多种因素，实现最优设计。还将两个变迹叉指换能器的同步中心选择到了带外，因而可以采用单指结构，降低了工艺要求。最后给出了一个７０ＭＨｚ的中频声表面波滤波器设计实例。