光寻址电位传感器的噪声特性研究

研究光寻址电位传感器(LAPS)的器件噪声特性 。通过对LAPS半导体场效应器件的结构分析,建 立LAPS的理论模型,并进一步分析LAPS器件噪声信号的来源、种类及特性。以 pH缓冲液中H离子 浓度为检测对象,搭建基于NI采集卡和Labview环境的LAPS测试系统,对影响LAPS信号噪声 特性的光源 波长、光源调制频率、光源强度和Si衬底厚度等因素进行了仿真和实验研究。结果表明,增 大光源波长和光源强度 是提高输出信号幅值和信噪比(SNR)的最有效方法。     

强度解调的光纤光栅智能结构动态监测技术

将长周期光纤光栅(LPFG)粘贴于试件上构成光纤光栅型智能结构,研究了当试件受到垂直周期力载荷而发生弯曲并随之振动时LPFG的动态响应特性.利用光纤布拉格光栅(FBG)的反射特性获得确定波长处的窄带光作为LPFG的入射光源,通过对固定波长处的光功率探测,实现对试件从2～2 000 Hz范围内的振动监测.由实验采集到的振动信号时域波形及其频谱表明,基于弯曲的LPFG振动传感器具有很好的动态响应特性,其频谱与激振信号频率完全吻合,能够应用于智能材料与结构的健康监测.     

基于半导体放大器实现多功能超宽带调制的研究

基于半导体放大器(SOA)的增益饱和效应,提出了一种简单的实现多功能超宽带(UWB)调制的方案。方案采用一个光源和单个SOA,可以实现脉冲波形调制(PSM)、脉冲幅度调制(PAM)和脉冲极性调制(BPM),因此实现容易、结构简单和成本低。利用OptiSystem软件对方案进行了仿真研究,分析了各参数对调制信号的影响以及信号的传输特性。结果表明,本方案对光源的波长和光源的光功率的变化不敏感,仿真输出的调制信号在单模光纤(SMF)中可传输35km。     

布拉格光栅辅助型上下话路滤波器的实验制作

采用波长为248nm的紫外光,在由标准单模光纤和自制的高掺锗光敏光纤熔融拉锥制作的2×2光纤失配耦合器上写入光纤光栅,实现了全光纤布拉格光栅(FBG)辅助失配耦合器型上下话路滤波器,并测试了器件的传输特性,器件的插入损耗和回波损耗分别为6.74dB和-18.84dB。用10Gbps的光信号进行了传输实验,分别测试了下话路前、后信号的眼图。与输入信号相比,下话路信号的信噪比从10.04dB降低到了9.27dB,信号的消光比从8.89dB降低到了4.68dB。     

基于传输线激光器模型的调制光栅Y分支激光器仿真北大核心CSCD

调制光栅Y分支激光器(modulated grating Y branch laser,MGY)是光纤光栅解调系统的理想光源,目前鲜有针对其调谐特性的建模研究,为研究MGY的调谐特性,本文将传输线激光器模型(transmission line laser model,TLLM)推广到模拟MGY,采用TLLM、传输矩阵法(transfer matrix method,TMM)与数字滤波方法相结合的组合模型对模拟MGY进行研究。在组合模型中,对增益区和相位区使用基于时域的TLLM;对左、右调制光栅(left/right modulated grating,LMG/RMG)区先使用基于频域的TMM进行表征,然后通过反向傅里叶变换为时域模型,成功模拟了MGY的输出-电流特性曲线、静态调谐特性等,与已发表的实验结果相近。此综合方法可用于研究使用频域模型难以获得的器件的瞬态响应和激光光谱特性。     

基于LiNbO3M-Z调制器的UWB信号PAM调制技术研究

提出一种基于LiNbO3Mach-Zehnde调制器(MZM)实现超宽带(UWB)脉冲幅度调制(PAM)的方案,只利用一个LiNbO3-MZM,实现幅度调制,结构简单,易于实现。利用OptiSys-tem7.0软件对方案进行了仿真,研究了调制信号的传输特性,并分析了光源功率、光源波长、脉冲宽度、调制速率、延迟时间以及传输距离对调制信号的影响。     

基于光子晶体光纤长周期光栅的传感器研究

详细研究了光子晶体光纤长周期光栅(LPG-PCF)的应力和温度特性,利用成功制作的温度不敏感PCF-LPG,实现了两种结构简单光纤传感器.在温度不敏感应力传感器中,PCF-LPG作为温度不敏感的应力传感头,当以波长为1553nm的分布反馈(DFB)激光器为入射光源、用分辨率为0.001dB的光功率计测量时,PCF-LP...     

基于SOA和EAM的全光超宽带脉冲波形调制

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)和电吸收调制器(EAM)实现超宽带(UWB)脉冲波形调制(PSM)的方案,利用SOA的交叉增益调制(XGM)和增益饱和效应产生高斯单边带(monocycle)信号,利用EAM的交叉吸收调制(XAM)效应控制泵浦光与monocycle信号的叠加,进而实现UWB PSM。与其它方案相比,本文方案具有结构简单、易于控制和色散管理相对简单的优势。利用OptiSystem7.0软件进行了仿真研究,分析了输入信号功率、调制速率和光源波长对UWB PSM信号的影响,研究了UWB PSM信号在光纤中的传输特性。结果表明,本文方案对输入信号波长不敏感。给出了输入信号功率和调制速率的优化范围。     

采用光纤光栅研究微波光子滤波器的关键性能

宽带无线通信的带宽瓶颈促进了ROF技术的发展,并使微波光子器件成为研究热点之一.微波光子滤波器(MPF)实现了在光域内直接对微波信号的处理功能,受到了众多研究者的关注.光纤光栅(FBG)具有独特的波长选择和色散特性,是构成MPF结构的最佳可选光器件之一.在理论分析MPF的基础上,结合基于FBG的MPF典型结构给出了影响...     

一种新颖的双边缘滤波光纤布拉格光栅解调技术

设计了一种基于机械感生长周期光纤光栅(MI-LPG)的双边缘滤波光纤布拉格光栅(FBG)传感解调方案。采用不同写制参数制作了谐振边带对称交迭,谐振峰值和带宽相同的两个MI-LPG作为滤波器,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值对数算法确定被测波长。实验表明,本解调方法能够精确、稳定地实现FBG传感信号的解调,动态范围可达5 nm,解调系统线性拟合计算值和光谱仪所测波长值的均方差为6 pm,线性度好,精度高。     

A multi-wavelength fiber laser based on superimposed fiber grating and chirp fiber Bragg grating for wavelength selection

In this paper, a new type of multi-wavelength fiber laser is proposed and demonstrated experimentally. Superimposed fiber grating (SIFG) and chirp fiber Bragg grating (CFBG) are used for wavelength selection. Based on gain equalization technology, by finely adjusting the stress device in the cavity, the gain and loss are equal, so as to suppress the modal competition and achieve multi-wavelength lasing at room temperature. The experimental results show that the laser can output stable multi-wavelength lasers simultaneously. The laser coupling loss is small, the structure is simple, and it is convenient for integration, so it can be widely used in dense wavelength division multiplexing (DWDM) system and optical fiber sensors.     

Switchable dual-wavelength erbium-doped fiber laser with a tilted fiber grating

Multiwavelength erbium-doped fiber lasers (EDFLs) have attracted considerable interests in recent years for their po- tential applications in Wavelength-division-multiplexed fi- ber communication system, fiber sensing, optical instrumentation, and microwa…     

全光纤型Er/Yb共掺光纤短腔激光器

报道了一种高输出功率、高斜率效率的短腔ErYb共掺杂光纤激光器。激光谐振腔由一段ErYb共掺杂单模光纤与一对布拉格反射波长相同的光纤布拉格光栅(FBG)组成。反射率为60%的光纤光栅用作光纤激光器谐振腔的输出,3dB带宽为016nm。反射率为99%的光纤光栅作为高宽带反射腔镜,同时作为抽运光输入端,3dB带宽102nm。以980nm激光二极管(LD)作抽运源进行实验。使用不同的抽运功率分别测量不同长度的ErYb共掺杂光纤,优化光纤激光器谐振腔得到的最佳长度仅为13cm。即选用13cmErYb共掺杂光纤作为增益介质来制作短腔ErYb光纤光栅激光器,最大输出功率可达11mW,输出功率稳定性<±001dB,抽运阈值功率为35mW,斜率效率为153%,测量其15522nm激光的输出光谱,25dB线宽为03nm,边模抑制比>60dB,波长稳定性为005nm。可用于密集波分复用(DWDM)系统。     

基于悬臂梁啁啾调谐的光纤光栅滤波器

提出并发展了一种基于悬臂梁结构的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)啁啾调谐方案,获得了一系列性能优异的可调谐CFBG滤波器,包括调谐范围达到36 nm(1.8～37.8 nm)的带宽可变反射滤波器、色散在178～2 100ps/nm范围内可调的色散补偿器、基于取样CFBG或重叠写入CFBG的信道间隔可调谐滤波器等。这些FBG滤波器不但能维持较高的反射率,还能保持中心波长基本不变。     

纵向应力法制作双波长布喇格光栅

介绍了一种用一个均匀相位模板制作双波长布喇格光栅的方法;对这种方法制作的双波长布喇格光栅进行了理论分析,用矩阵分析法,对其进行了数值模拟.采用了移动曝光技术,通过调节所加应力的大小、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19.5 dB,两个布喇格波长的间隔为0.78 nm.     

A novel dual-wavelength fiber Bragg grating and its application in fiber ring laser

A novel method for fabricating dual-wavelength fiber Bragg gratings (FBGs) by using one phase mask is developed. The method is based on a double-exposure technique. Our technique lends itself to writing gratings with controllable reflectivity and separation of two Bragg wavelengths. A grating with two equal transmission peaks of 20.25 dB is obtained by this method and the separation of the two Bragg wavelengths is about 0.8 nm. With the grating, we demonstrate a dual-wavelength erbium-doped fiber ring laser whose interval of the two peaks is 0.8 nm. The laser's peak powers can get 3.1 mW above and have a good stability.     

基于萨格纳克环与光栅的双波长光纤激光器

报道一种基于保偏光纤的萨格纳克环与级联的光纤布拉格光栅的双波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简单的线性腔结构,所用的萨格纳克环担当了梳状滤波器,光栅组构成了波长选择器件;在偏振烧孔的作用下,通过调整偏振控制器,激光器能够输出5种不同的激发模式,其中,双波长2种,单波长3种;所有的激发线具有小于0.3nm线宽,大于24dB的光学信噪比;同时,该激光器展示了较好的波长与峰值功率稳定性.     

基于啁啾光纤光栅的五波长掺铒光纤激光器

提出并实验验证了一种新型的基于啁啾光纤光栅的全光纤的可切换的五波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简洁的线性腔结构,使用一段高掺铒的光纤作为增益介质,利用一个内含宽带啁啾光纤光栅的萨格纳克环作为激光器的谐振腔腔镜,担当了一个梳状滤波器的作用,另一个腔镜由一个宽带光纤反射镜担当,适当调整环中的偏振控制器,可以获得最多五波长的激光输出,并具有4种不同的激光输出模式,所有激发线均具有大于32 dB的光学信噪比,小于0.6 nm的线宽以及小于8 dB的峰值功率差异。     

基于窄带光纤光栅的单边带调制及其传输特性

利用自制的窄带光纤Bragg光栅(NFBG)获得了单边带(SSB)调制信号,并在标准单模光纤(G.652)上分别进行双边带(DSB)和SSB调制信号的传输,传输了155 km G.652后采用自制的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)进行色散补偿.结果表明,在同样的入纤光功率下获得相同的误码率(BER),SSB信号的功率代价比DSB信号的小,在BER为E-12数量级时,SSB信号的功率代价比DSB信号小0.8 dB.     

基于石墨烯的掺铒光纤锁模激光波长切换技术

报道了一种基于石墨烯锁模的全保偏掺铒光纤环形短腔实现锁模激光波长切换技术。利用多层石墨烯可饱和吸收镜不仅可实现被动锁模脉冲序列的稳定输出,并可通过三维精密调节,调制腔内信号损耗,有效控制不同波长激光的增益与损耗。实验表明,通过精密调制10层石墨烯膜可饱和吸收镜,在全保偏光纤激光短腔可实现波长1532 nm和1558 nm 处的锁模激光切换输出,并可实现这两波长附近的双波长锁模激光输出,线偏振度可达18 dB。