光纤布拉格光栅辅助失配耦合器型上下话路滤波器的实验制作

全光纤上下话路滤波器是光纤通信系统中的重要器件。光纤布拉格辅助失配耦合器型上下话路滤波器是非干涉型的,易于制作,并且稳定。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光纤耦合器上写入光纤光栅,实现了全光纤多端口上下话路滤波器。实验中获得了最大反射率约为20dB,带宽约为2nm的上下话路滤波器。实验分析表明在耦合器耦合区的均匀部分写入一定长度的啁啾布拉格光栅,或在耦合区的不均匀部分写入一定长度的均匀布拉格光栅,均可获得峰值反射率较高和带宽较大的光纤布拉格辅助失配耦合器型上下话路滤波器。     

光纤布拉格光栅耦合器型窄带上下话路滤波器的数值分析

从麦克斯韦方程组出发,通过将光纤波导扰动和光栅折射率调制扰动效应转换成等效的耦合系数,推导出光纤布拉格光栅耦合器的统一特征方程。采用打靶法并结合朗格-库塔(Runge-Kutta)数值积分对两种光纤布拉格光栅耦合器型上下话路滤波器的传输特性进行了详细的分析。结果表明,对于光栅破坏耦合器,利用光栅引入的强色散效应,滤波器的波长选择能力得到极大的提高,低于1 nm的带宽能够满足波分复用(WDM)系统的需求,并且当光栅调制的等效耦合远远超过两光纤消逝场间的耦合效率时,不仅有效地抑制了反射信号,使满足布拉格匹配条件的信号透射输出,还消除了旁瓣纹波;而对于光栅辅助耦合器,其非干涉本质使得器件性能更加稳定,并可通过调整光栅长度进一步改善滤波响应。     

双光栅耦合器型上下话路滤波器的设计和实验

利用两布拉格光栅反射作用的联合效应形成的双光栅耦合器,具有结构紧凑、滤波效率显著加强的优点.通过详细分析光栅写入特性对器件性能的影响,指出优化光栅在耦合区中的位置,不仅可以使得满足布拉格匹配条件的信号最大效率地下话路输出,还能有效消除背向回波干扰.在此基础上,调节光栅写入长度和紫外折射率调制强度,设计制作出一种结构平衡、上下话路滤波响应同时改善的新型双光栅耦合器.并且在实验中发现,耦合区的非均匀是造成下话路响应平坦性恶化的主要因素,为改进熔融拉锥工艺、进一步提高双光栅耦合器的滤波性能提供了依据.     

光纤耦合器上写入光栅制作滤波器的实验研究

全光纤波长选择滤波器是光纤通信系统中的重要器件,其中将光栅写在光纤耦合器的耦合区上构成的波长选择滤波器结构紧凑、插入损耗小、费用低。报道了采用波长为244nm的紫外光在由康宁SMF-28光纤熔融拉锥制作的2×23dB耦合器上写入光栅的实验,在耦合器熔锥区的适当位置写入一定长度的布拉格光栅,可以实现全光纤多端口波长选择滤波器。实验中获得了最大反射率约为20dB,线宽大于1nm的滤波器,并采用超模理论对实验结果进行了定性分析。要获得高的下载效率,必须仔细控制写入光栅的位置和平移台的移动速度。     

七芯光纤布拉格光栅温度传感特性研究

基于相位掩模技术在七芯光纤(SCF)中刻写了光纤光栅(FBGs),通过实验对七芯光纤光栅在常温和低温下的温度传感特性进行了研究。结果表明,在30℃~80℃的常温温度范围内,传感器的温度灵敏度为9.98pm/℃,线性度为0.99944。在-60℃~20℃的低温温度范围内,传感器的温度灵敏度为8.77pm/℃,线性度为0.99751。可以看出,七芯光纤光栅对于常温和低温都有比较稳定的响应特性,但是温度降低时,灵敏度降低,线性度变差。研究结果对基于光纤光栅的温度传感研究具有参考价值。     

一种新颖的高压光纤布拉格光栅传感器

提出了一种新颖耐高压的光纤布拉格光栅(FBG)压强传感器.推导了该压强传感器的FBG中心波长与压强的关系,得到了其压强响应灵敏度的解析表达.从实验获得该压强传感器的压强响应灵敏度为0.0592nm/MPa,是裸FBG压强传感器的19.73倍;在0～45 MPa内,该传感器的压强响应具有很好的线性和重复性,实验值与理论值吻合得很好,且压强响应灵敏度和测量范围是可调的.     

光纤布拉格光栅温度和应变交叉灵敏度的实验研究

测量了光纤布拉格光栅(FBG)在-150～550℃范围内中心反射波长对应变的依赖关系,得到了光栅的温度和应变交叉灵敏度系数。结果表明,不论是在低温环境还是高温环境,当光纤所受张力小于6000με时,波长变化与应变大小呈线性关系;光栅的应变灵敏度系数和交叉灵敏度系数是温度的函数,温度越低,应变灵敏度系数越大,交叉影响越显著。     

基于光纤布拉格光栅加速度传感器的研究进展

随着光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的飞速发展,基于FBG技术的加速度传感器成为了一个新的研究和发展的方向。理论分析了FBG加速度传感器的基本原理,重点介绍了基于FBG理论开发的加速度传感器探头结构的研究进展,分析了探头结构的传感机理及性能指标,指出了实际应用存在的关键技术问题,并对未来的发展进行了展望,为设计新型探头结构及探头的实用化提供了借鉴。     

一种新颖的宽带可调光纤光栅滤波器

分析了光纤光栅（FBG）调谐的基本原理,进而采用新颖的调谐结构,设计并实现了一种宽带可调谐的FBG滤波器。该滤波器仅用1支FBG制做而成,其波长调谐范围最高可达40nm。实验结果表明,该FBG滤波器的调谐波长与调谐步进位移量之间具有良好的二次曲线关系。     

DWDM系统光纤光栅分插复用器的设计与实现

综合分析了均匀光纤光栅主反射带内、外反射谱和透射色散特性对DWDM系统光波分插复用的影响，分析计算了DWDM系统中信道参数与光纤光栅参数之间的关系，在此基础上，对用于波分复用系统信道间距分别为50/100GHZ的光波分插复用的光纤光栅进行了设计，并在实验中刻制出相庆的光纤光栅。     

一种基于光纤Bragg光栅的全光纤分/插复用器

研制了用于ＷＤＭ全光网的全光纤型分／插复用器,由两个相同的光纤环行器和串接其间的光纤Ｂｒａｇｇ光栅组成。其中光纤Ｂｒａｇｇ光栅是用紫外光直写方式在普通单模光纤上制成。文中给出了该复用器的上／下路端口隔离度和信道插入抽耗等主要测量结果。其特点是结构简单,可实现信道波长再利用,从而提高网络的灵活性。     

利用光纤光栅研制分插复用器

在波分复用的光纤通信系统中,分插复用技术需要低损耗、小型化的、稳定的、可靠的器件。使用光纤光栅,可以 制作多种结构的分插复用器,本文对多种基于光纤光栅的分插复用器的结构和原理进行了研究。     

基于磁调谐光纤Bragg光栅的全光纤型多路分/插复用器

提出了一种新型的用作多信道切换的光分／插复用器,它由多个可调谐光纤Ｂｒａｇｇ光栅、一对光纤环行器、ＷＤＭ复用器和解复用器构成。讨论了该分／插复用器的结构、性能和特点。利用磁极间磁场力使光纤光栅产生显著的波称偏移。用可编程磁极来调控光栅的波长偏移。其信道波长调谐速度快,装置无需外加能源即可保护信道波长的偏移。     

一种新型光插分复用器

介绍了一种新型光插分复用器(OADM),它由两个特殊设计的双芯光纤和单芯光纤组成的耦合器构成,耦合器之间用双芯光纤连接,光纤内写有光纤光栅.详细分析了该器件的工作过程,总结了其性能和优点.     

一种新型的可重构光分插复用器件的设计

设计了一种带四根单模尾纤的光纤准直器,基于这种四光纤准直器及介质薄膜滤波器,提出了一种新型的可重构光分插复用器件的设计方案.该器件只用一个四光纤准直器,输入光纤、输出光纤和分下/插入光纤都分布在器件的同侧,具有体积小、成本低、信道隔离度高等优点.     

Novel add/drop filters for wavelength-division-multiplexing optical fiber systems using a Bragg grating assisted mismatched coupler

We have demonstrated a novel add/drop filter for use in wavelength-division-multiplexing (WDM) optical fiber systems based on a Bragg grating assisted mismatched coupler. The device is potentially easy to fabricate and stable, because it is not interferometric, unlike all similar devices demonstrated so far, and, therefore, does not need fine tuning of the interferometers during fabrication and does not have to maintain the balance of the interferometers during its lifetime.     

Tunable fiber Bragg grating filters realized by chirp rate tuning with a cantilever beam

An efficient scheme to change the chirp rate of a fiber Bragg grating (FBG) has been developed based on a specially-designed cantilever beam with the beam-bending method. It allows, to date, the largest tuning range of 36 nm in reflection bandwidth of a chirped-FBG (CFBG) while keeping the center wavelength nearly fixed during the tuning process. Using this method, bandwidth-tunable fiber grating filters with tunable chromatic dispersion or differential group delay have been demonstrated. Channel spacing-tunable multi-wavelength filters based on both sampled- and superimposed-CFBGs have also been realized. Moreover, tuning of the bandwidth and channel spacing is continuous with this scheme that makes the achieved devices more flexible.