Up-tapered fiber Mach-Zehnder interferometer fabricated by using a fusion splicer

An up-tapered Mach-Zehnder interferometer(MZI) is proposed and demonstrated.By applying a modification setting of an existing program of the fusion splicer,two up-tapers are fabricated by pushing both sides of the fiber to the middle.It is found that the maximum extinction ratio reaches up to 20 dB.With the fiber length of 6.3-49 cm between the two up-tapers,the free spectral range(FSR) changes from 10.7 nm to 1.3 nm.Besides,the wavelength of maximum extinction ratio shifts to the shorter wavelength in the scope of tens of nanometers,while the elongation changes from 0% to 0.23%.     

基于保偏掺铥光纤饱和吸收体的2μm波段超窄线宽光纤激光器

制作了一种单纵模超窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,使用未抽运的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体,结合光纤光栅法布里-珀罗滤波器,实现了激光器的单纵模运转和超窄线宽输出。实验结果表明:激光器在室温下可以获得中心波长为1942.03nm、光信噪比为63dB的稳定输出。通过100min的连续测量,激光输出功率的波动小于0.62dB,中心波长的波动小于光谱仪的最小分辨率0.05nm,在一定时间内具有良好的稳定性。采用基于频率噪声的线宽测量方法测得0.01s测量时间下的线宽为300Hz,在0.1s测量时间下的线宽约为3kHz。所制作的激光器将在对2μm波段激光纵模及线宽特性有严格要求的领域具有重要应用价值。     

带装卸平台民用爆炸物品储存库的设计探讨

为进一步优化带有装卸平台民用爆炸物品储存库的设计,针对青海省某一具体实例,提出两种设计思路,结合施工难度、建设成本对两个方案对比分析,并结合建筑、结构设计的不同选型,确定最优的设计方案。两种设计思路的方案比选,旨在为类似的工程设计和施工提供依据,也为初学者拓宽设计思路提供参考。     

基于复合双环腔及饱和吸收体的单纵模窄线宽掺铥光纤激光器

提出并实现了一种工作在2050 nm波段的单纵模窄线宽掺铥光纤激光器。使用3个耦合器组成的新型复合双环腔抑制密集的多纵模,结合未泵浦的掺铥光纤（作为饱和吸收体）,实现了激光的单纵模激射和窄线宽输出。实验结果表明：室温下,激光器的中心波长为2048.76 nm,光信噪比为68 dB。通过60 min的连续测量,得到激光的输出功率波动不大于0.15 dB,中心波长漂移不大于0.02 nm,证明了所设计的激光器具有良好的波长稳定性和功率稳定性。使用基于3×3光纤耦合器的相位解调系统对激光器的频率噪声特性进行测量,并进一步结合β分割线法测量线宽。当测量时间为0.001 s时,激光器的线宽为9.17 kHz。当频率高于1 MHz时,相对强度噪声低于-125.69 dB/Hz。该激光器在激光雷达和空间光通信系统中具有广阔的应用前景。     

单模光纤拉伸器分布式双折射特性实验研究

在偏振敏感光纤系统中,光纤双折射是重要的参 量。基于压电陶瓷的单模光纤(single-mode fiber,SMF)拉伸器是光纤系统中引入应变、光程或 相位变化等常用的器件,而少有人关注过光纤拉伸器引入的双折射特性。本文提出基于分布 式偏振分析的SMF拉伸器双 折射特性表征方法,结合全穆勒矩阵分析和光频域反射仪技术,可以得到SMF拉伸器缠 绕光纤的分布式双折射特性。实 验得到:在光纤拉伸器使用过程中,光纤双折射随驱动电压增大而增加;当光纤拉伸器缠绕 光纤表面不平整时,可引入更高 的基底双折射,且在施加驱动电压时,基底双折射增加更加明显;设计合适的拉伸机构和光 纤缠绕方法,能有效地避免光纤拉 伸器使用过程中双折射的改变,但可能会引入较强的基底双折射。本文研究结果对于在偏振 敏感光纤系统中使用光纤拉伸器时系统性能的评估及优化具有指导意义。     

基于Mach-Zehnder 干涉仪的光纤入侵行为识别系统

为实现高精度识别功能,基于Mach-Zehnder光纤传感器建立光纤入侵行为识别系统。引入多元回归统计原理,建立常用信号特征参量与设定因变量之间的多元回归方程。通过逐步引入校验方法,验证回归模型的显著性校验,实现特征的优化选取。利用选取的有效特征,构造基于感知准则的入侵行为识别系统。实验证明基于多元统计原理的入侵行为识别系统具有良好的识别准确率,且识别准确率达到83.33%。     

Widely tunable/wavelength-swept SLM fiber laser with ultra-narrow linewidth and ultra-high OSNR

We propose and demonstrate a novel single-longitudinal-mode (SLM) erbium-doped fiber laser (EDFL) capable of operating at fixed-wavelength lasing mode with a tunable range more than 54 nm, an ultra-narrow linewidth of 473 Hz and an ultra-high optical signal-to-noise ratio (OSNR) more than 72 dB, or operating at wavelength-swept mode with tunable sweep rate of 10—200 Hz and a sweep range more than 50 nm. The excellent features mainly benefit from a triple-ring subring cavity constructed by three optical couplers nested one another and a fiber Fabry-Pérot tunable filter which can be driven by a constant voltage or a periodic sweep voltage for fixed or wavelength-swept operation, respectively. The proposed EDFL has potential applications in high-resolution spectroscopy and fiber optic sensing.     

Single-/dual-wavelength switchable and tunable compound-cavity erbium-doped fiber laser with super-narrow linewidth

A single-/dual-wavelength switchable and tunable erbium-doped fiber laser (EDFL) with super-narrow linewidth has been proposed and experimentally demonstrated at room temperature. The fiber laser is based on a compound cavity simply composed of a ring main cavity and a two-ring subring cavity (TR-SC). Regardless of single- or dual-wavelength operation, the EDFL could always work well in single-longitudinal-mode (SLM) state at every oscillating wavelength. In dual-wavelength operation, the spacing could be tuned from 0 nm to 4.83 nm. In single-wavelength operation, the EDFL could lase at a fixed wavelength of 1 543.65 nm or another wavelength with a tunable range of 4.83 nm. The super-narrow linewidths of 550 Hz and 600 Hz for two wavelengths are obtained. The proposed EDFL has potential applications in microwave/terahertz-wave generation and high-precision distributed fiber optical sensing.     

基于OCDR的飞秒激光直写光波导微结构在线监测

飞秒激光直写技术具有无掩模、真三维、高精度等优点，在透明介质光波导器件立体加工中具有很好的应用前景。然而，实际加工中需根据目标材料的特性反复探索和优化加工参数，过程繁琐且复杂。提出了一种基于光相干域反射仪（OCDR）在线监测飞秒激光在已有波导中直写加工微结构或器件的新技术，以光纤波导为例研究了激光脉冲能量、脉冲频率及直写速率对加工结构回波反射特性的影响，并分析了反射特性与加工工艺参数的对应关系。研究结果表明：通过OCDR反射曲线突变点能够快速准确地确定引起材料性质改变的激光能量和脉冲频率的阈值条件，且根据曲线变化趋势和反射峰特点可判断材料性质改变类型；此外，通过分布式测量激光直写反射曲线，可获得加工速率对加工效果的影响规律。该技术为波导内飞秒激光直写微结构或器件工艺参数的摸索提供了一种非破坏、高效、在线的解决方案。     

2μm波段混合复合谐振腔型单纵模光纤激光器

设计并演示了一种2μm波段高信噪比混合复合谐振腔型单纵模（SLM）掺铥光纤激光器（TDFL）。混合复合谐振腔由基于3个均匀光纤布拉格光栅（FBG）和2个光纤耦合器（OC）的非对称线形复合四腔和基于另外2个OC的双OC环形腔组成。基于游标原理，非对称线形复合四腔可以实现激光SLM选择。双OC环形腔作为窄带滤波器，进一步确保激光器长时间SLM稳定运行。采用放大的1567 nm激光泵浦掺铥光纤，当泵浦功率为2.80 W时，激光输出中心波长为2049.160 nm，输出功率为15.47 mW，光信噪比高达75.65 dB,200 min测量时间内波长和功率波动分别小于0.005 nm和0.85 dB,10 min测量时间内激光可以保持稳定的SLM运行，激光器的阈值泵浦功率和斜率效率分别为1.75 W和1.43%。提出的TDFL在自由空间光通信、激光雷达、光学传感等领域具有潜在的应用价值。