光纤布喇格光栅电流传感器研究

本文实现了一种基于磁致伸缩棒在均匀磁场中的伸缩效应的光纤布喇格光栅电流传感器。光纤布喇格光栅牢固地沿纵向粘贴在一个置于多层漆包线绕成的螺线管中间的磁棒上,磁棒在螺线管中间部分的匀强磁场中随漆包线中电流的增加而沿纵向伸长,从而带动光栅在应变的作用下改变波长。实验测得电流跟波长变化基本上成线性关系,波长的改变范围约0.9nm,其灵敏度约为0.001nm/mA。     

光纤布喇格光栅应变传感器

1光纤布喇格光栅传感器和仪器光纤布喇格光栅（FBG）的制作方法是将～1cm的光纤在紫外激光器的两束光形成的干涉图中曝光．干涉条纹的明暗周期＝0．6～1μm,使光纤芯的折射率产生周期性的变化．这种折射率的调制在曝光后被保留下来,并且在～300℃的温度下是稳定的。当光线沿光纤传递时波长等于光栅的布喇格波长的那些光被反射．光栅的布喇格波长由下式定义：他一Zne,A＝ne。入／sin（0／）式中nefr是光纤芯的有效折射率,A是折射率的调制周期,AL是激光波长,0是光束之间的角度。FBG是一个窄带反射滤光器,其波长可以通过改变两相交…     

全光纤转动拉曼激光雷达的光纤光栅分光技术研究?

设计了一款由可见光波段的光纤布喇格光栅和光纤耦合器构建的全光纤转动拉曼激光雷达分光系统。利用相位掩模板侧向成功刻写530 nm波段光纤布喇格光栅,并初步测试其透射谱和反射谱性能。为提高光纤光栅中心波长与大气氮气分子转动拉曼谱线的匹配特性,利用悬臂梁设计高调谐灵敏度的调谐系统。实验结果表明,成功研制的可见光波段光纤布喇格光栅其反射率约为95%,带宽约为0.3 nm,应力调谐系统可实现± 0.6 nm范围18 pm/r 的波长调谐。     

基于双光纤布喇格光栅的液位传感器

设计了一种基于双光纤布喇格光栅的新型液位传感器,导出了双光纤布喇格光栅的波长漂移差与液位的关系.圆盘上受到的液体压力导致等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布喇格光栅的布喇格波长漂移.通过检测两个布喇格光栅的波长漂移差,得到被测液位.双光纤布喇格光栅通过补偿温度效应,解决了光纤布喇格光栅传感器的交叉敏感问题.该液位传感器的动态测量范围为2～3 000 mm.实验表明,双光纤布喇格光栅的中心波长随液位的增加分别向长波和短波方向漂移,而带宽几乎不变,实验和理论符合较好,该设计方案是切实可行的.     

光纤光栅外腔半导体激光器波长调谐方法研究

可调谐光纤光栅外腔半导体激光器（FBG-ECL）激射波长由光纤光栅布喇格波长决定,调谐光纤光栅布喇格波长可以改变激光器的激射波长.重点介绍采用轴向应力、径向应力和温度对光纤光栅布喇格波长的调谐.布喇格中心波长的偏移与轴向应力、径向应力和温度等变化量均呈极好的线性比例关系,且在较大的测量范围内一直保持线性关系.详细说明了光纤光栅外腔半导体激光器采用这三种方法调谐时的特点、适用范围,并对它们的性能进行了比较,给出在不同条件下适合的调谐方法.     

《学报》与我们共同成长

研究了一种基于长周期光纤光栅的振动传感器波长解调方法,可解调波长范围为1 522～1 538 nm.宽带光源的出射光经光纤布喇格光栅反射后,入射到长周期光栅,经长周期光栅调制后光纤布喇格光栅反射光强会发生变化.通过对谐振波长处光功率的探测,实现光纤布喇格光栅静态、动态信号的监测.通过温度测量实验对监测系统进行标定,实验中光纤布喇格光栅传感器波长偏移量与系统输出电压成线性关系,比值为0.01 nm/mV.将传感器粘贴于铝板表面,采用该系统解调简支铝板结构的微小振动引起的波长变化.系统采集到的动态信号时域波形及频谱与涡电流位移计的测量结果相吻合,表明该系统可实现1 kHz以上的动态应变测量.     

1455nm光纤喇曼激光器研究

研制完成了以掺锗光纤作喇曼增益介质、光纤布喇格光栅作谐振腔镜的1455nm光纤喇曼激光器.在1100nm抽运光的作用下,实现了五阶喇曼频移,并在1455nm波长处获得597mW的稳定激光输出,光光转换效率约为6.35%.     

基于光纤光敏性的双波长光纤光栅及其应用

提出了一种基于光纤光敏性制作双波长布喇格光栅的新方法.采用移动曝光技术,通过调节光栅长度及曝光次数可以控制两个布喇格波长的间隔和反射率;写制了一个双波长光栅,两个透射峰均为20.25 dB,两个布喇格波长的间隔为0.8 nm;利用这个光栅制作了一个双通道的光分插复用器(OADM).     

温度不灵敏光纤光栅

提出了一种小型的实现温度补偿的光纤光栅组件.该器件包括两种具有不同热膨胀系数的物质.通过改变加在光纤光栅上的应变可以补偿温度变化引起的光栅布喇格波长的漂移.该组件在-20～40℃的温度范围内.波长变化仅有0.12nm.是未补偿光纤光栅的1/6.     

两种不同膜片的光纤光栅压力传感器的研究

理论分析了光纤布喇格光栅的压力传感特性,并将光纤布喇格光栅分别纵向粘贴在不同型号的膜片上进行压力实验.实验结果表明,FBC20WB2型膜片的光纤布喇格光栅压力灵敏系数比ZXYC01型设计膜片大得多,其值分别为376pm/MPa和45pm/MPa左右,其测量精度分别为1%(full scale)和0.5%(full scale).同时发现两种膜片中光纤布喇格光栅的中心波长与压力变化有着良好的线性关系和很高的相关系数,且迟滞现象较小,它们的相关系数均在0.9998以上.说明不同的膜片对压力灵敏系数有较大的影响.     

Novel Tunable PMD Compensation Technology Using Linear Chirped Fiber Bragg Grating

Based on uniform fiber Bragg grating bonded with a magnetostrietive rod in the non-uniform magnetic field, a novel PMD compensation technique is proposed. This all-fiber PMD compensation technology is cost-effective and flexible in designing the differential group delay profile.     

A new setup to tune the center wavelength of FBGs

Fiber Bragg grating (FBG)[1]is one of the most i m-portant optical passive components in recent decades .The center wavelength tuning of fiber Bragg grating isof i mportant valueinthe fields of the fiber communica-tion andthe fiber sensing[2-7].The research of FBGcen-ter wavelengthtuningis concentrated onits practicality,si mplicity and high sensitivity.In the paper[8],a shift ofcenter wavelength upto 5 .02 nmcan be aroused underthelongitudinal force of 3 .60 Newton withthe sensitivi-ty ab…     

金属化光纤光栅的温度调谐

报道了对光纤光栅进行金属化 ,利用金属层的电热效应对光纤光栅进行温度调谐的方法。这种调谐方法具有结构简单、使用方便、体积小、调谐速度快、易于与电子线路集成等优点。当调谐电流从 0mA增加到 180mA时 ,光纤光栅的布拉格波长从 15 5 3 14nm增加到了 15 5 5 4 8nm ,移动了 2 34nm。调谐上升时间约为 2 0ms。对实验结果作了分析讨论     

A fiber Bragg grating current sensor with temperature compensation

A novel fiber Bragg grating （FBG） current sensor with temperature compensation has been proposed. The fiber Bragg grating is glued on the surface of an isosceles triangle cantilever beam, which has a step thickness along the beam axis. Due to the electromagnetic force created by a solenoid and a permanent magnet mounted on the top of the beam, a step strain is applied on the fiber Bragg grating. The change of the electric current in the solenoid makes the spectrum of the fiber Bragg grating split. By monitoring the shift difference of the two split center wavelengths, which is related to the electric current in the solenoid, a current sensor with temperature compensation is obtained. The test range of 0-400 mA is achieved. The experimental results also show that the relationship between the shift difference of the two split center wavelengths of the FBG and the electric current has a linearity of 0.9937, and the sensitivity is about 2.64 nm/A; the test results are independent of the temoerature, so the cross sensitive problem is solved.     

光纤光栅电磁调谐技术的研究

提出了一种实用可行的控制光纤光栅波长的电磁调谐技术。实验表明 ,此调谐方法在 30 0mA电流下可达到 1 38nm的调谐范围 ,且具有较好的恢复性。可以应用于可动态配置全光分 /插复用器OADM系统中 ,也可用来对光纤光栅外腔激光器进行调谐和波长锁定 ,并可用于波长调制型传感器。     

Bragg grating fast tunable filter for wavelength divisionmultiplexing

A Bragg grating fast tunable filter prototype working over a linear tuning range of 45 nm with a maximum tuning speed of 21 nm/ms has been realized. The tunable filter system is based on two piezoelectric stack actuators moving a mechanical device thus compressing an apodized fiber Bragg grating. The filter allows both traction and compression and can work in transmission and in reflection. It is designed to work with a channel spacing of 100 GHz according to the ITU specifications for wavelength division multiplexing systems     

光纤光栅外腔半导体激光器频率调谐技术研究

在分析了光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)基本特性的基础上,调研了适用于该类型激光器的频率调谐方法,包括温度调谐法和应力调谐法,选取轴向应力调谐法改变光纤光栅的布拉格中心波长,进而实现频率调谐。利用压电陶瓷(PZT)来对光纤光栅施加轴向应力,通过调整PZT驱动电压值的大小来控制光纤光栅布拉格中心波长的变化量。实验结果表明,对于波长1550 nm的光纤光栅激光器,当PZT的驱动电压增加到126 V时,可实现 0.8 nm,即100 GHz的调谐范围以及每周期2 ms的调谐速度。     

应力作用下光纤光栅Bragg波长调谐特性的研究

本文对１５５０ｎｍ光纤光栅在纵向拉伸应力和侧向拉伸应力作用下Ｂｒａｇｇ波长的偏移特性进行了实验研究。当纵向拉伸应力加至３．６０Ｎ（３６７．６０ｇ）时,得到了５．０２ｎｍ的调谐范围。这可能是在相同应力作用下,目前所报道的最好结果。此外,还对光纤光栅弯曲所导致的其Ｂｒａｇｇ波长的迁移特性进行了实验研究,并比较了对光纤光栅段添加涂覆层前后的调谐情况,得到了最大为３．０２ｎｍ的皮长调谐范围。     

基于单片机实现的光纤光栅应力传感器

提出了一种用单片机控制光介质薄膜干涉滤波器探测光纤光栅波长偏移量的方法,并 构建了对外界应力实时检测的光纤光栅应力传感系统。实验中采用了一种超磁致伸缩材料(GMM) ,使光纤布拉格光栅( FBG)产生有效的B ragg波长偏移,用控制电流来调控FBG的应变和Bragg波长偏移;电流加到1A～5A之间时,反射峰的中心波长的偏移量随所加电流呈线性增加的趋势,偏移量达到1. 10nm ( 1551. 94nm～1553. 04nm) 。该系统具有对应力测量结果分辨率高、精度高等优点。