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。     

基于长周期光纤光栅对超声波检测的研究

提出了用长周期光纤光栅(LPG)来实现对超声波的检测,分别研究了改变超声波的电压幅度、频率和持续时间对长周期光纤光栅谐振波长和谐振幅值的影响.实验结果表明,超声波的电压幅度和光纤光栅的谐振波长与超声波幅度成线性关系,超声波的频率和持续时间对谐振波长的影响非常小,因此,通过观察长周期光纤光栅谐振波长的移位可得到相应的超声场的参数.长周期光纤光栅传感器作为探测超声波的一项新型技术,具有可行性和一定的研究价值.     

机械感生可调谐长周期光纤光栅的特性研究

在耦合模理论分析的基础上,利用机械线加工技术设计周期性压力槽,基于机械感生原理写制了可调谐长周期光纤光栅(LPFG)。设计周期性压力槽的周期为600μm,周期数60,长周期光纤光栅最大谐振峰值损耗可达18 dB,通过改变压力槽与光纤之间的夹角实现了谐振波长可调范围不小于12 nm,并实验研究了LPFG的压力和温度特性。制作的长周期光纤光栅具有谐振波长和峰值损耗均可调谐、成本低以及可擦除等优点。     

全光纤聚合物电光调制器

设计了一种新型的基于长周期光纤光栅的全光纤聚合物高速电光调制器。应用多层光波导和耦合模理论,分析了这种调制器中长周期光栅的谐振波长随施加在聚合物上调制电压的变化。得出在电压仅为8V时对长周期光栅谐振波长的调制就可达到20nm。     

基于磁流体的LPFG磁场传感器的温度特性

对基于磁流体的长周期光纤光栅磁场传感方案的温度特性进行了理论研究和数值模拟。仿真结果表明,外界温度的变化会使长周期光纤光栅耦合的谐振波长发生漂移,同时改变磁流体的折射率,进而影响磁场测量的精度,对基于磁流体的长周期光纤光栅磁场传感器的实际应用方面有一定的意义。     

长周期光纤光栅对结构参数的敏感特性

基于模式耦合理论,对影响长周期光纤光栅（LPFG）光谱特性的各种物理结构参数进行了研究,得到LPFG光谱特性响应的一系列定量或定性的规律。利用紫外线,通过振幅掩模法曝光H载掺Ge光纤制作了两根LPFG,写入的光栅长度分别为3.0 cm和4.5 cm,测得温度灵敏度分别为0.044 6 nm/℃和0.059 4 nm/℃...     

纯切趾线性啁啾长周期光纤光栅的研究

为进一步拓宽长周期光纤光栅在光通信领域中的应用,在长周期光纤光栅中引入纯切趾包络和线性啁啾,构成光谱特性更为丰富的纯切趾线性啁啾长周期光纤光栅。采用耦合模理论,对纯切趾线性啁啾长周期光纤光栅中的模式耦合特性进行了研究,给出了纯切趾线性啁啾长周期光纤光栅的耦合系数和耦合模方程。在此基础上,详细研究了啁啾和切趾对长周期光纤光栅光谱特性的影响,讨论了纯切趾长周期光纤光栅用作色散补偿器的结构特性和色散补偿机制。最后,设计出一种采用两个相同光栅对称级联的基于纯切趾线性啁啾长周期光纤光栅的色散补偿器,该器件的3dB带宽为0.16nm,3dB带宽内的色散值约为-1954psnm,时延曲线偏离线性的波动幅度小于±2.5ps。     

长周期光纤光栅及其组合透射谱的仿真研究

根据耦合模理论及模耦合方程推导了长周期光纤光栅的透射系数、反射比以及级联长周期光纤光栅的透射系数表达式,用Matlab对其进行仿真研究,并总结了长周期光纤光栅透射谱特性随光栅长度、周期及耦合系数的变化规律,通过仿真实验,验证了系统特性.     

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。     

长周期光纤光栅谐振波漂移规律研究

为了研究长周期光纤光栅纤芯、包层半径及折射率改变时光栅有效折射率和耦合系数的变化规律,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,总结出长周期光纤光栅结构参量与透射谱谐振波漂移的关系。结果表明,当光纤结构参量a1,a2,n1和n2增大时,谐振波向短波方向漂移,仅当周期Λ增大时,谐振波才向长波方向漂移。这一结果对设计长周期光纤光栅是有帮助的。     

两通道声表面波全光纤声光调制器的研究

研制了一种新型的两通道声表面波(SAW)全光纤声光调制器,建立了多通道声波与光纤中光导波相互作用的耦合模方程并求出其解。SAW全光纤声光器件由两通道SAW器件和单模光纤构成。光纤嵌入SAW器件,光纤中的光导波被声表面波调制,由于两个通道中的SAW具有不同的中心频率,所以光纤中的光导波可以被具有不同频率的两个通道的SAW同时调制。测试了器件,实现了全光纤相干调制解调。     

基于声光效应的声光器件特性研究

构建了声光效应实验装置,对Bragg衍射时声光器件的调制、偏转、带宽和中心频率特性进行实验研究,进一步利用Origin软件对实验中得到的关系曲线进行理论模拟。结果证明,入射激光穿过声波传播后的光学媒质时会产生多级衍射。在适当的设计条件下,一级衍射光会有最高的衍射效率。一级衍射光的偏射角与声波的频率成正比,衍射波强度随声波功率变化而变化。该研究不仅为声光效应实验提供更完备的理论参考,更为声光器件的实际应用研究提供了可靠依据。     

Investigation of Acoustooptic Mode Coupling on a Long-Period Fiber Grating

It is indicated theoretically that the cladding mode generated by a long-period fiber grating (LPFG) can be coupled further to another unsymmetrical cladding mode via acoustooptic effect. A novel technique to tune the transmission spectrum of an LPFG is proposed and demonstrated experimentally by applying an acoustic wave with proper frequency and intensity.     

布拉格声光衍射场光强空间分布不均匀的研究

从波动方程出发,结合声光移频器的工作原理,根据声光晶体的有限尺寸,建立声场模型,推导出布拉格声光作用的耦合波方程。有限差分方法分析衍射场光强的空间三维分布。结果表明,声场振幅的不均匀分布会影响声光衍射场的光强分布。     

Acousto-optic TE0-TM0 mode conversion in a thin film of amorphous tellurium dioxide

TE0-TM0 mode conversion by acousto-optic effects has been demonstrated using an amorphous-tellurium-dioxide optical waveguide and ? quartz substrate. An acoustic surface wave with a frequency of 160 MHz was used to induce photoelastic coupling in the waveguide. The incident angle of the optical beam with respect to the acoustic wavefront for obtaining TE0-TM0 crosscoupling agrees well with the value predicte from abnormal Bragg diffraction.     

声扭波在单模光纤中的应用

光纤中的基模LP01有两种偏振态,通过在油光纤方面加入声扭波可以引起两个偏振模发生耦合,本文主要介绍了声扭波和振幅和色散关系,同时也发现,采用高阶声扭波可以提高耦合系数的值。     

Theoretical and Experimental Analysis of Long-Period Fiber Gratings Made Directly Into Er-Doped Active Fibers

We present a rigorous theoretical and experimental analysis of signal propagation along a long-period fiber grating (LPFG) made in an Erbium-doped amplifying fiber (EDF). First, numerous effects that influence amplifying process in Erbium-doped fibers were considered. These are clustering of Er ions and subsequent upconversion and change of fiber refractive index due to the optical pumping. Subsequently, LPFG-assisted interaction between the amplified fiber core mode and a cladding mode is described combining rate equations that describe propagation through the EDF and coupled-mode equations that describe propagation through the LPFG. While this implementation is relatively straightforward for the signal and pump, it requires particular attention when dealing with spontaneous emission and amplified spontaneous emission (ASE) that are incoherent (described purely by amplitude), but have to diffract on the LPFG (that is amplitude and phase sensitive). This issue is carefully addressed here. As a result, we were able to rigorously describe the propagation of pump, signal, and ASE through the LPFG-amplifying diffractive structure considering effects such as pump depletion, shift of the coupling wavelength due to the pump power, and ASE formation along the structure. Forward pumping (pump copropagating with the signal) and backward pumping (pump counterpropagating to the signal) were both considered. The theoretical analysis was fully verified by carried-out experiments.      

LD抽运锁模Nd:YAG激光器研究

利用Cr4+:YAG和声光锁模器联合对光纤耦合LD抽运Nd:YAG激光器进行主被动锁模,比较和分析了Cr4+:YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模三种情况下平均输出功率的特性,结果表明主被动联合锁模克服了主动锁模稳定性差、被动锁模输出功率低、锁模不完全的缺点,得到幅值和能量抖动小于±6％、锁模深度100％、脉宽小于410ps、输出平均功率290mW的绿光锁模脉冲。     

基于声驻波原理的高频声光正弦调制器

介绍了一种基于声驻波原理研制的高频声光正弦调制器,分析了声驻波在晶体中形成的相位光栅的周期性变化特征,介绍了该高频声光正弦调制器的设计原理并对其性能进行了测试和分析。该声光正弦调制器调制频率达到300 MHz,驱动源结构简单,易于制作。