超声脉冲导入光纤光栅的动态光谱特性研究

提出超声以矩形脉冲波的形式轴向导入光纤光栅,分析超声脉冲作用于光纤光栅的机理;在此基础上,设计超声脉冲发生电路以及超声换能器,用高电压脉冲驱动堆栈式压电陶瓷产生沿光纤轴向的压缩脉冲,并通过符合声阻抗匹配的铝锥结构将脉冲幅值放大,高效地耦合进光纤光栅;采用CCD成像法高速采集光纤光栅在时域上的动态反射光谱,分析其时域上的光谱变化规律。结果表明:超声脉冲波长远大于光纤光栅长度时,超声脉冲导入的光纤光栅可有效搬移光谱,在脉冲作用时刻中心波长发生漂移。为超声脉冲与波分复用解调技术相结合提供参考。     

光纤光栅声光调制特性分析

高频超声波在紫外写入的光纤布拉格光栅(FBG)上传播，产生的长周期超声光栅调制光纤光栅，形成光纤超声超结构光栅。利用模式耦合理论，分析了光纤超声超结构光栅的光谱特性，得出光纤超声超结构光栅的反射谱存在多个反射峰，其反射峰的波长间隔由超声波的频率决定。因此，可以通过改变超声波的频率，调节一阶反射谱的反射波长，从而实现宽调谐范围的快速波长可调滤波器。该滤波器与通常的声光可调滤波器相比，带宽更窄，调谐速度更快。     

基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术

为了提高光纤光栅传感网络的信息传递密度与容量,提出基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术,并进行实验分析,通过将超声脉冲激励分别导入单光栅与光栅串中,使单光栅、光栅串发生啁啾。实验结果表明：单光栅实验中,超声脉冲使光栅降低其相对反射率;光栅串实验中,超声脉冲使其中一个光栅相对反射率下降时,其余光栅相对反射率上升,能有效分离3个光谱相近的光栅。     

光纤—光纤光栅脉冲压缩器的研究

本文提出了利用正常色散光纤加线性啁啾光纤光栅组成全光纤光脉冲压缩器方案,理论和数值分析了压缩器的压缩特性,给出光纤－光纤栅压缩器的设计规则,指出了有关文献压缩器设计规则的局限性,提出了新结论。     

飞秒脉冲写入光纤布拉格光栅

加拿大渥太华通信研究中心的科学家使用钛宝石激光器的800m飞秒脉冲,提供了一种写入布拉格光栅的可替代方法。该小组领导人Stephen J．Mihailov认为其优点是在光纤中仅几个脉冲就能产生非常高的折射率调制。该方法不需其他工序,就能减少制作商业光纤布拉格光栅几个步骤。在高温     

引入衔套调制结构形成相移长周期光纤光栅的特性研究

通过在长周期光纤光栅(LPG)上某个位置引入一段衔套调制结构,设计并研制出了一种新型相移长周期光纤光栅(PSLPG),并采用传输矩阵法模拟了其光谱特性。模拟结果表明:在LPG某点引入衔套调制结构,当衔套调制结构都为均匀短光栅,且与被调制光栅的折射率调制深度相同但周期不同时,所形成的光栅仍旧可等效为一个单PSLPG,而引入相移量的大小相当于两个调制结构的分别引入相移量之和。最后采用CO2激光单侧曝光法写制技术对引入衔套调制结构形成的PSLPG进行了写制,实验结果与理论分析相符。     

低反光纤光栅对光纤激光器光谱展宽影响研究

光纤激光器中的自相位调制(SPM)以及低功率下的空间烧孔效应(SHB)会导致输出光谱展宽。分析了SPM、SHB导致光谱展宽的理论模型,讨论了低反光纤光栅(OC)的带宽与反射率对激光器输出光谱展宽的影响。实验研究了不同输出功率下激光器输出光谱随OC带宽及反射率的变化关系。结果表明减小OC带宽能够有效减缓SPM、SHB导致的输出光谱展宽;减小OC反射率能降低SPM导致的输出光谱展宽速度,却促进了SHB导致的光谱展宽;但相同改变量的情况下,OC带宽所带来的影响较反射率更为显著。实验结果与理论分析一致,对光谱合束及窄线宽高功率光纤激光器的设计与应用具有重要意义。     

高斯脉冲在光纤中传输的光纤光栅色散补偿研究

高斯脉冲在光纤中传输一段距离后，啁啾系数和脉冲宽度均要发生变化，不同啁啾系数和脉冲宽度的高斯脉冲经过啁啾光纤光栅反射后的脉宽压缩特性也不同。本文介绍了啁啾高斯脉冲在光纤中的传输特性以及啁啾高斯脉冲经啁啾光纤光栅反射后的传输特性。理论分析和实验均表明，使用啁啾光纤光栅实现长距离色散补偿时，最佳色散补偿长度与光栅位置有关。     

光纤布拉格光栅在光脉冲压缩中的应用

光纤布拉格光栅(FBG)由于其独特的光学特性和灵活的设计特点,在光通信系统中有着广泛的应用,包括光脉冲压缩、全光开关、全光复用/解复用器、色散补偿器和光存储等等.文章主要对FBG在光脉冲压缩中的应用进行了分析,并对几种压缩器的结构、原理和性能作了介绍.     

少模光纤布喇格光栅的光谱特性研究

相较于传统的单模光纤布喇格光栅(FBG)传感器,少模FBG传感器在测量时不易受到外界无关参量的影响,精度更高,但其在光栅参数设计上缺乏相应的理论依据。针对此问题,基于FBG耦合模理论,利用OptiGrating和Matlab软件模拟分析了纤芯中存在LP₀₁模、LP₁₁模的少模FBG的反射谱。仿真结果表明:区别于传统单模FBG的单峰结构,少模FBG的反射谱具有三峰结构,光栅周期、光栅长度和折射率调制深度的变化会对各波峰的反射率及中心波长产生规律性的影响。     

基于相移超结构光栅的ROF单边带调制系统

提出了一个利用相移超结构光栅构建的典型ROF单边带调制系统。改变倾斜角,光栅就会呈现不同的传播特性。将不同的相移插入光栅的不同位置就会得到不同的透射谱特性。因此该光栅可视为滤波器应用于单边带调制系统中。反射谱的负斜率特性使得低阶边带会经历更高的衰减。所以,仅仅使用一个相移超结构光栅就可以简单地实现双边带到载波单边带的转换。与此同时,还可以通过改变光栅的倾斜角优化光载波抑制比。在实验中,60 GHz的毫米波信号产生的同时光载波抑制比也由33.02 dB优化到1.31 dB,经过30 km光纤传输后的最小误码率可以达到1.966e-44,所以仅仅通过一个相移超结构光栅就可以大大提高链路性能。     

光纤布拉格光栅压力传感器的研究

文章介绍一种光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器,将FBG粘贴在自行设计的开口环有机玻璃上,构成了FBG传感器,给出了FBG的波长偏移量与压力的关系表达式.实验结果表明, 该传感器在所测压力范围内呈现出很好的线性特性, FBG压力灵敏度系数达到0.162 nm/N,与理论分析值基本相符.     

金属化光纤光栅高温失效及其光谱特性

光纤光栅(FBG)作为温度传感器在智能结构领域得到广泛关注,然而将其埋入金属基体的方法大多是焊接方法。由于焊接过程经历高温,对FBG传感特性将产生一定不良影响。为提高FBG在高温工况下的应用,采用化学镀结合电镀的方法,对FBG进行了镀铜、镀镍金属化试验。采用高温加热炉对金属化FBG进行了短时间高温失效试验,分析了300~900℃区间内金属化FBG的温度灵敏度、光谱特性以及功率衰减规律。结果表明:在300~800℃温度区间,镀铜、镀镍的FBG以及裸光栅的平均温度灵敏度分别为15.35 pm/℃、16.34 pm/℃、16.1 pm/℃;金属化FBG的失效温度约为900℃,与裸光栅相比提高了约100℃;获得了金属化FBG失效过程的光谱及反射峰功率衰减情况。     

保偏布喇格光纤光栅传感特性研究

对保偏布喇格光纤光栅(PMFBG)的温度和应力传感特性理论分析和实验.得到PMFGB在温度或轴向压力的作用下双峰均呈现线性变化趋势,拟合度在0.99以上,快慢轴的温度敏感系数分别为0.01189nm/℃和0.01132nm/℃,轴向应力敏感系数分别为0.00470nm/N和0.00450nm/N.结果表明,PMFBG的在温度和应力的作用下快慢轴变化速率不同,可以解决温度应力交叉敏感问题.     

线性啁啾光纤光栅局部点加热光谱特性的研究

对线性啁啾光纤光栅（LCFBG）进行局部点加热时,在不同加热温度、加热宽度和加热位置情况下的输出光谱特性进行了研究。通过数值模拟发现,改变栅区局部加热点的温度和宽度,对透射禁带中窄带透射峰的透射率有较为明显的影响,其透射峰的中心波长也将会发生一定的漂移;透射峰的中心波长与栅区局部加热点的位置存在线性对应关系,且透射峰波长变化范围可覆盖整个透射禁带;LCFBG啁啾系数的大小,决定了改变加热位置导致的透射峰波长的调谐速率。基于理论研究结果,以热敏打印头的加热阵列为加热源,对LCFBG栅区进行局部点加热时的输出光谱特性进行了实验研究,得到了重复性和稳定性都较好、可多波长调谐的窄带透射峰。在实验误差范围内,实验结果与数值模拟得到的结论较为一致。     

Stress-transfer characteristics of embedded fiber Bragg grating sensors

There is an increasing demand for providing on-linehealth monitoring of concrete structures in order to de-tect the structural performance deteriorationearly.FiberBragg grating (FBG) sensors ,thanks to their intrinsiclongtermstabilityfeatures suchasinherenti mmunitytoEMI ,small size and various multiplexingcapability,be-come the opti mal sensors used in health monitoring ofconcrete structures[1].However ,there are still a lot ofproblems for FBGsensors to be resolved whenit is ap-plied in h…