同步移相干涉的测量性能

详细分析了一种基于二维正交光栅衍射的同步移相干涉测量系统的组成结构,包括干涉系统、空间分光部件、偏振移相部件以及图像采集与处理系统。选择了二维正交透射光栅的四个衍射级次的光束作为测试光,理论和实验都证明这种方案具有良好的分光效果;用偏振方向依次改变45°的四片偏振片构成偏振阵列作为移相器件,并根据空间一致性要求,分割得到依次具有90°移相的四幅独立干涉图,获得了较高的移相精度;在幅频积低于100 Hzλ的振动环境中,系统测量重复性的峰谷值优于0.02λ,可以用于一般的在线检测和动态测量。     

短相干光源偏振移相Fizeau干涉仪的实验研究

研究了一种偏振移相Fizeau干涉仪,以中心波长为650nm的多纵模半导体激光器作为光源,利用光源短相干特性和一套偏振延迟装置分出一对偏振方向正交参考光和测试光,采用巴比列-索列尔补偿器作为偏振移相器,采集四幅移相干涉图按照传统移相算法图,测试了一块平行平板的前表面面形。PV值为0.0682λ,RMS值为0.0127λ。该方法的优点是移相精度高,移相时无须推动参考镜,可适用于大口径系统的干涉测试,同时消除了多表面干涉杂散条纹的影响。     

具有光束偏转功能的亚波长光栅偏振分束器

针对亚波长光栅偏振分束器无法实现垂直出射光 、集成耦合效率低的问题,本文设计了 一种具有光束偏转功能的亚波长光栅偏振分束器,可实现偏振分束且能获得垂直出射光。器 件上 层采用光栅衍射理论设计了可实现偏振分束的周期亚波长光栅,下层通过严格耦合波法与波 前相 位控制理论设计了具有光束偏转功能的非周期亚波长光栅。基于有限元软件COMSOL对设计 的器 件进行仿真分析,结果表明该器件可分开TE与TM混合偏振光且能实现光束垂直出射,两种 偏振 光的总透射率在1550nm处超过了76.5%,偏振 消光比为14.0 dB。因此通过该偏振分束器不但可 以获得垂直出射的单偏振光,而且能有效提高垂直耦合型器件的工作效率,有望应用在面向 光纤通信的集成光电器件中。     

偏振控制法紫外写入Bragg光纤光栅的特性分析

结合目前常用光纤布喇格光栅制作方法,详述了一种更加灵活、简单而又有效的制作光纤布喇格光栅的方法,即偏振控制法。该方法是基于:在紫外光s和p偏振方向诱导而成的两个折射率调制剖面之间形成一个π相移,通过改变两个偏振方向上光强比例,就能够控制调制量和诱导相移。它的优点是写入的光栅具有多相移和不均匀切趾剖面的特点,其应用前景广泛。     

紫外写入移相光纤光栅

从耦合模理论出发分析了光致折变移相光纤光栅的基本特性,报道了采用紫外辐照制备移相光纤光栅的实验结果。     

亚波长光栅偏振器的研究现状与发展前景

亚波长光栅偏振器具有体积小、结构紧凑、易于集成,偏振性好的特点,是一种性能优良的衍射光学元件,具有广阔的应用前景。本文总结了多种类型的亚波长光栅偏振器,对每种亚波长光栅偏振器的结构和特点进行了分析和概括,并对亚波长光栅偏振器的前景进行了展望。     

亚波长偏振光栅的研究进展

亚波长偏振光栅(PGs)具有衍射效率高,偏振特性好,易于实现偏振、分束、增透、高反、相位延迟等多种功能的优点,且体积小、重量轻、性能稳定可靠,是一种优良的新型光学元件,有着巨大的应用前景.介绍了亚波长偏振光栅的发展概况与最新研究进展,亚波长偏振光栅的特点及衍射理论,并分别对会属亚波长偏振光栅和介质业波长偏振光栅进行了分析.     

光纤光栅偏振模色散的研究

分析了光纤光栅 (FBG)偏振模色散 (PMD)产生的原因 :写入光栅用的光敏光纤对紫外光吸收是不均匀的 ,呈指数型吸收。建立了光栅偏振模色散的模型 ,利用建立的模型计算了不同折射率调制的偏振模色散 ,计算的结果与用偏振模色散分析仪测得的结果符合得很好。理论和实验说明了光栅色散对偏振模色散的影响 :光纤光栅的色散增大 ,光栅的偏振模色散也增大。     

表面光栅垂直腔面发射激光器偏振特性研究

研究了表面光栅结构对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振控制作用。引入表面光栅后,对不同刻蚀深度下的偏振相关的镜面损耗进行了仿真,结果表明表面光栅刻蚀深度在44~130 nm范围内均可实现稳定偏振,具有较大的工艺容差。表面光栅VCSEL在基横模工作状态下偏振抑制比(Orthogonal Polarization Suppression Ratio, OPSR)超过20 dB,偏振光谱峰间偏振抑制比达到40 dB,且在多横模状态也实现了有效的偏振控制。为了进一步验证光栅对偏振控制的效果,制作了方向互相垂直的两种表面光栅,具有这两种方向光栅的VCSEL的OPSR均达20 dB以上。测试分析表明表面光栅是VCSEL实现稳定偏振的一种有效手段。     

啁啾光纤光栅偏振模色散的研究

对啁啾光纤光栅的偏振模色散模型进行了研究，并实验观察了均匀光纤光栅由于弯曲而引起反射波长的移动，由此对弯曲的啁啾光纤光栅产生的偏振模色散进行了估算，结果表明，啁啾光纤光栅由于弯曲而产生的偏振模色散群时延差可以忽略不计。     

DFB光纤激光器中相移光栅优化分析

相移光栅在光通信领域具有较高的应用价值,文中用传输矩阵法,详细分析了相移光栅中相移量,折射率调制深度,相移位置及光栅长度对相移光栅的影响,并结合相移光栅在DFB光纤激光器中的应用进行了分析。分析表明,实际制作DFB光纤激光器时,应根据实际应用场合,对相移光栅的相关参数进行设计,从而提高光纤激光器性能。     

Transversal Loading Sensor Based on Tunable Beat Frequency of a Dual-Wavelength Fiber Laser

Microwave signal generation by using the photonic beating from a phase-shift fiber Bragg grating (PS-FBG)-based dual-wavelength laser is proposed and experimentally demonstrated. The dual-wavelength laser is formed by a linear cavity, in which a PS-FBG is used as a dual-wavelength selective component. Transversal loading on the PS-FBG enhances the birefringence of the optical fiber and consequently makes the transmission peak of the PS-FBG splitting into two sharp transmission peaks of orthogonal polarizations. The wavelength spacing between the two transmission peaks increases with the transversal loading on the PS-FBG, thus making the polarization beating frequency increase. This property is exploited in a transversal loading sensor.      

基于点测量法的非定步长相移恢复算法

提出了一种新的计算光栅相移量点测量法。利用该方法可精确地计算出光栅相移量,精度达到1nm。该方法抛弃了非定步长算法中利用傅立叶变换获取光栅相移量的方式,使非定步长相移算法在三维曲面形貌测量中的应用进一步趋向完善。     

分布反馈光纤激光器模式特性分析

根据耦合波理论,在分析分布反馈(DFB)光纤激光器纵模特性的基础上,着重阐述其偏振特性。另外给出了偏振态同耦合系数和双偏振态相移量差的关系。理论分析结果表明,当分布反馈光纤激光器输出为0阶模时,输出激光的偏振状态由耦合系数和双偏振态的相移量差共同决定,即在耦合系数一定的情况下,通过增加双偏振态相移量的差,或在双偏振态相移量差一定的情况下,通过减小耦合系数,可以实现单偏振输出。实验中在经载氢处理的掺铒光纤上制作分布反馈光纤激光器,由于耦合系数较大和双折射效应过小,输出为双偏振态。     

Phase encoding and decoding of short pulses at 10 Gb/s usingsuperstructured fiber Bragg gratings

A 7-chip, 160-Gchip/s phase-shift keyed code is assigned to short pulses after reflection from a superstructured fiber Bragg grating. The code is then recognized by a second grating, which is nominally identical to the encoder grating. Such an encoding/decoding action is required in code-division multiple-access systems and packet-switched networks     

光栅成像位置传感器中的偏振调制技术

提出了一种用于光栅成像位置传感器的偏振调制技术,利用米勒矩阵对其调制原理进行了详细的分析。该偏振调制器主要由起偏器、萨伐尔板、两块1/4波片、光弹调制器和检偏器构成。起偏器、萨伐尔板置于探测光栅之前,在探测光栅位置上形成两个错位的偏振方向正交的像光栅。两块1/4波片、光弹调制器和检偏器置于探测光栅之后,实现对莫尔信号的高频调制。该偏振调制技术消除了光源光强波动和电路增益变化引入的测量误差,抑制了杂散光、探测器噪声对测量结果的影响。实验验证了该偏振调制技术的有效性,结果表明这一技术使光栅成像位移传感器获得了优于12 nm的重复测量精度。     

Crosstalk reduction in a 10-GHz spacing arrayed-waveguide gratingby phase-error compensation

The crosstalk in arrayed-waveguide grating multiplexers with a channel spacing of 10 GHz is reduced by compensating for the phase errors after fabrication. We used the thermooptic effect realized with a thin-film heater and the photoelastic effect obtained with amorphous silicon film, respectively, for dynamic and static phase-error compensation. These two methods were applied to confirm the principle and to realize a stable, stand-alone device, respectively. We have achieved a crosstalk of less than -35 dB for the TE polarization mode in a 16×16, 10 GHz-spacing arrayed-waveguide grating by using these two phase-error compensation techniques. Static phase-error compensation results in a stable multiplexer which features a low crosstalk of less than -30 dB for one of the two polarization modes of all the channels without any external control equipment     

光纤光栅特性分析

本文介绍了由传输矩阵计算光纤光栅特性的方法,并应用该方法分析了不同切趾形式的Bragg光纤光栅反射谱,变周期光纤光栅的反射谱和色散特性,相移光栅以及取样光栅的反射谱。得出了光栅参量对其特性的影响规律,并用实验验证了切趾光栅、取样光栅的理论分析。     

800 nm亚波长夹层式金属偏振分束光栅

为获得高性能的偏振分束光栅,设计了一种亚波长夹层式金属光栅结构,通过严格耦合波分析和遗传算法优化出最佳光栅结构。所设计的光栅在波长为800 nm时,0级衍射级次上TM偏振波的透射率和TE偏振波的反射率分别为98%和96.5%。在波长747 nm 854 nm,以及入射角-27 27范围内,光栅的透射和反射消光比都大于20 dB,达到了高衍射效率、高消光比、宽带宽及大角度的要求,数值分析表明该光栅对周期、槽深、覆盖层厚度具有优良的工艺容差。该光栅结构简单,性能稳定,对入射光损耗低,偏振分束效果明显,在光学偏振器件、激光器系统、偏振成像等领域具有广泛的应用前景。     

Detection of decision error caused by the quantum noise in anoptical signal system

In this paper, a signal transmission and decision system in which an event of occurrence of decision error caused by the quantum noise can be detected is presented. The system is, in principle, constituted on the basis of a binary polarization-shift keying (PolSK) signal. Using retransmission technology for the error detection system, the decision error probability can be suppressed to 0. The binary PolSK system uses two polarization channels, and then the system has redundancy on channel efficiency. A more efficient signal system which uses only one polarization channel and is based on the binary phase-shift keying (PSK) signal is presented