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。     

一种新型光纤光栅波长与带宽独立调谐的方法

提出了一种新型的光纤光栅的中心波长与带宽独立调谐的方法。将光纤布拉格光栅(FBG)粘贴于圆环形薄壁截面梁的外表面,通过旋转圆环形薄壁截面梁,即相当于改变光纤光栅的位置来实现中心波长与带宽的独立调谐。实验上得到了6.706 nm准无啁啾的中心波长调谐和5.368 nm的准无中心波长漂移的最大带宽调谐,并且此中心波长和带宽调谐均与拉力呈线性关系,实验结果与理论分析一致。     

基于干涉法的光纤光栅波长移位解调方案

光纤光栅波长位移的解调是实现传感系统的关键技术。分类阐述了基于干涉法的光纤光栅波长移传的解词方案,分析了各个方案的解调机理和特点。     

简支梁调谐光纤光栅波长的改进算法

对使用简支梁调谐光纤光栅(FBG)波长的计算方法进行了分析,改进了传统计算公式,给出了计算光栅波长调谐量的解析式.与传统算法相比,改进算法可以直接通过梁的长度变化量计算得到波长调谐量,因此应用更加简便,可以更为直接地指导调谐实验.     

双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备

运用耦合模理论推导了双光纤布拉格光栅的透射率和反射率的解析表达式,利用相关表达式计算和分析了双光纤布拉格光栅的反射特性,并与单光纤布拉格光栅作了比较.讨论了双光纤布拉格光栅反射特性与光栅间距、光栅长度和折射率微扰最大值之间的关系,为双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备提供了理论依据.最终获得双光纤布拉格光栅的结构和特性参数,并与实测的数据进行比较,结果表明两者较为一致.     

基于轴向压缩技术的宽调谐光纤光栅滤波器的研制

研制了一种宽调谐光纤光栅滤波器。该滤波器通过光纤插芯导引光栅,利用轴向压缩技术,实现了25nm的调谐。调谐过程中,FBG布拉格波长改变量与微位移台调节量呈良好的线性关系,FBG反射率波动小于0.59dB,3dB带宽波动小于0.1nm,装置稳定性较好,布拉格波长在30分钟内的漂移量小于0.07 nm。     

光纤光栅的几种调谐方法

以光纤光栅滤波器的调谐为例，研究了6种以应力拉伸或压缩为手段的光纤光栅的调谐方法，分析了它们的基本原理，并对它们的优缺点进行了比较。     

光纤光栅布喇格波长调谐特性的研究

对1550nm光纤光栅在应力作用下布喇格波长的偏萨特性进行了实验研究。当纵向拉伸应力加至367．6克时,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。     

镀膜光纤光栅应用与发展

镀膜光纤光栅(CFG)是近年来光通信、光传感应用领域的研究热点,以其优异的光学特性和调节灵活的设计而使其具有诱人的应用前景.对镀膜光纤光栅的结构和理论特性作一简要的介绍,给出镀介质膜和金属膜的光纤光栅计算模型,重点阐述镀膜光纤光栅在传感和通信领域中的应用,对镀膜光纤光栅的发展方向作进一步展望.     

用光纤F—P滤波器解调的光纤光栅传感器的研究

报道了用光纤F—P滤波器解调检测光纤Bragg光栅(FBG)Bragg波长移动量，实验了一个可对静态及时变物理量进行检测的FBG传感器系统。该系统对静态物理量的测量结果的相关系数为0．996，对时变物理量的测量分辨率为10．9μ strain。     

一种高性能环形可调谐光纤光栅激光器研究

研制了一种新型的高性能环形可调谐光纤光栅激光器。该激光器使用980nm LD作为泵浦源,使用长度为10. 8m的新型增益平坦掺铒光纤作为增益介质,采用可调谐光纤光栅滤波器进行波长调谐,调谐范围可达41nm (1528nm～1569nm) ,中心波长可精确调谐到C波段指定的ITU - T标准中心波长处, 3dB 带宽< 0. 08nm, 25dB带宽< 0. 2nm,波长稳定性优于0. 01nm,边模抑制比> 60dB。最大输出功率46. 94mW,功率稳定性优于±0. 02dB,阈值泵浦功率7. 3mW,斜率效率为39. 75%。并分析了不同腔长、不同输出耦合比对输出功率的影响。     

一种新的光纤布拉格光栅波长移位检测技术

提出了一种利用全光纤非平衡Mach Zehnder干涉仪作为边缘滤波器进行光纤布拉格光栅 (FBG)波长移位检测的方案。这种边沿滤波器具有梳状的滤波特性 ,且其两输出臂滤波特性互补。利用其一对滤波边沿 ,可以将被测光栅的波长信息转化为功率信息进行检测。在制作时 ,通过适当改变干涉臂长差可方便地调整测量范围和检测分辨率 ,具有较大的灵活性。以两种不同的比较运算的方法消除系统功率起伏对测量结果的影响 ,都得到了较好的结果。采用该检测方案进行了光纤布拉格光栅温度传感实验 ,得到了± 10 pm的波长测量精度。     

Design and Realization of Uniform Fiber Bragg Grating Used in Dense Wavelength Division Multiplexing Systems

Relation of optical properties in a uniform fiber Bragg grating(FBG) with its grating parameters and the laser beam engraving conditions is analyzed.The principle and metod for designing the uniform FBTG used in dense wavelength divison multiplexing (DWDM) system is given,By adopting the double exposure technique,with a univform phase mask and Gaussian laser beam,the uniform FBG used in DWDM system is designed and engraved,whose bandwidth of the main relection band is about 0.4 nm and 0.7 nm at -5dB and-25dB respecively.     

基于DSP的光纤光栅波长解调仪的研制

研制了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的光纤光栅波长解调仪,并提出了一种基于定点DSP的快速寻峰算法,实现了对波长的快速解调.解调原理基于高分辨率分光计的衍射作用,使光谱沿波长分布空间展开,寻峰算法基于高斯曲线拟合.实验证明,其精度适于工程应用,且具有结构简单、扫描范围宽、解调速度快的特点.     

可变波长光纤光栅滤波器用微驱动器的研制

为了研制可调谐光纤光栅滤波器而采用拉伸装置和光纤光栅一体化的微小器件结构。实现方法是由微细加工技术加工制造一种新的波长可变光纤光栅滤波器用驱动器，该微型驱动器采用电磁式驱动，由上下两层线圈构成，每个线圈有21匝平面线圈，产生约0．2μNm的扭矩，对应光纤光栅的反射波长变化约5nm。它可应用于可谓谐光纤光栅滤波器的驱动。     

基于啁啾光纤光栅的波长可调谐带通滤波器

通过对长度4 cm带宽为35 nm的啁啾光纤光栅(CFG)施加横向的局部应力,啁啾光纤光栅的反射阻带中会形成一个或者若干个窄的透射窗口.窗口的位置随着施加应力的位置不同而变化,窗口的深度随着施加压力的大小和区域面积而变化,可以制作出波长可调谐的带通滤波器.3 dB带通宽度为0.2 nm,最小分辨率为0.4 nm.建立了压力造成相移的物理模型,并用分段均匀的方法对啁啾光纤反射谱的改变进行数值模拟,得到了不同受力长度以及不同受力间隔的啁啾光栅反射谱.实验数据与数值模拟的结果相吻合.     

光纤光栅振动传感器结构设计研究

传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。振动信号的检测在工业尤其在石油勘探方面有着重要作用。其中,基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的振动传感器具有诸多优点而备受关注。简单介绍了FBG振动传感器的原理,并根据结构类型对近几年研发出的FBG振动传感器进行了分类和总结。阐述了四种FBG振动传感器的优缺点,并重点对悬臂梁式和柔性铰链式结构的FBG振动传感器进行了总结。接着从三个方向对现有的FBG振动传感器进行了分析并提出了优化建议。最后对FBG振动传感器的发展做出了预测与展望。     

Multimode Fiber Bragg Grating Wavelength Filter in a 10-Gb/s System

A 10-Gb/s transmission experiment has been performed on multishell multimode fiber Bragg gratings. The device can simultaneously serve as wavelength filter and mode selector and is compatible with conventional graded refractive index multimode fiber (MMF) components. This could be a promising technology for wavelength-division multiplexing and mode diversity in practical MMF-based optical access networks.