利用有机-无机溶胶-凝胶方法制备平面波导环形谐振腔

采用简单的有机-无机混合的溶胶-凝胶方法制备了折射率在一定范围内可调的波导材料,并利用其制备了平面波导环形谐振腔器件。波导结构呈现倒脊形,其制备工艺首先是利用感应耦合等离子体刻蚀技术(ICP)在二氧化硅衬底上刻蚀波导结构的凹槽,然后再沉积波导薄膜。利用光谱仪对器件的传输特性进行了测量,观测到具有10 dB对比度,自由光谱范围0.182 nm周期性谐振现象,结合环形谐振腔的传输特性,得到环形腔具有较低的传输损耗1.7 dB/cm。同时对环形谐振腔的温度特性进行了测量,得出波导材料的热光系数为-1.54×10-4/℃。     

伽马射线辐照对掺铅石英光纤的磁光特性影响

研究了伽马射线辐照对掺铅石英光纤磁光特性的影响。实验结果表明: 掺铅石英光纤样品辐照前, 在660、808、980、1310和1550 nm波长处的费尔德常数分别为3.093、1.676、1.240、0.705和0.538 rad/(T•m), 均高于单模光纤的费尔德常数, 且费尔德常数随着波长的增加而减小, 尤其在 660 nm, 相比较单模光纤, 掺铅石英光纤样品费尔德常数提高了20.82%。经伽马射线辐照后, 掺铅石英光纤样品的费尔德常数随着辐照剂量的增加而增大, 尤其在 5 kGy 剂量, 其费尔德常数增加了41.94%, 而单模光纤仅增加了33.04%。掺铅石英光纤通过掺杂及辐照的手段提高了费尔德常数, 在大电流传感领域具有重要意义。     

环形波导谐振腔集成光学器件

介绍环形谐振腔光波导器件,包括波导材料和制作工艺,分析它在光通信和光传感领域中的应用,表明环形波导谐振腔是一种非常有应用价值的光波导器件。     

交叉多模光波导传输特性分析

针对交叉多模光波导结构,基于光束传输法(Beam Propagation Method,BPM)对其传输特性进行了分析,通过对方形多模光波导模式Ep,qx的分析发现,对于相同的模式序数p,随着传输模式阶数q的增加,交叉光波导的传输特性基本保持不变;随着模式序数p的增加,小的交叉角度更易引起交叉光波导的相互干扰。     

一种新型结构的单纵模光纤激光器

单纵模掺铒光纤激光器在光通信和光传感等方面有着广泛的应用前景。设计了一种新型的光纤激光器，在光纤环形镜中嵌入未抽运的掺铒光纤作为可饱和吸收体以抑制多纵模，用光纤环谐振腔作为滤波器抑制拍频噪声，用光纤光栅作为波长选择器件，最终得到了单纵模输出并消除了拍频噪声。使用零拍法测量其线宽小于频谱仪的低频极限5kHz。实验结果证明了可饱和吸收体和光纤环的功能。     

基于渐逝波耦合的网络化光纤温度传感器研究

基于光纤渐逝波耦合原理,在光纤耦合器的熔锥区涂敷温敏材料制得光纤温度传感器,并将3个传感头级联,构建温度传感器网络.采用锁相环技术测试了各传感器的分光可见度随温度的变化关系.实验表明,在40～ 90℃范围内,随着温度的增加各传感器的分光可见度单调增加,并通过零值点.利用三次多项式函数对温度传感特性曲线进行拟合,并对整个传感网络系统进行定标,多次测试结果表明,本系统的温度测量准确度优于±0.2℃.     

渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器

基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子点材料是采用工艺容易控制的反胶束法制备的,通过透射电镜(TEM)测量得到其粒子尺寸小于10 nm。利用工作波长为980 nm,功率为30 mW的半导体激光器抽运光源对该光纤放大器抽运,在1310 nm波段得到了大于4 dB的增益,这是半导体量子点尺寸效应引起的光谱蓝移现象的体现。因此,这种有源区短、器件结构紧凑的光纤放大器在高速、宽带光纤接入等领域具有重要的实际意义和应用价值。     

基于菲涅耳反射的准分布式光纤温度传感器

基于菲涅耳反射原理和光时域反射(OTDR)技术,提出了一种新型的、结构简单的准分布式光纤温度传感器.传感器由两个端面抛光的光纤对接构成,并在两端面间隙中填充温敏材料.传感器周围温度变化改变温敏材料的折射率,从而引起菲涅耳反射强度的变化.将三个传感头串联,利用OTDR探测各传感器菲涅耳反射的微弱变化实现温度传感和传感器定位.在-30～80℃范围内,随着温度升高,该系统各个传感头的菲涅耳反射强度单调增大,且温度传感特性具有良好的重复性,同时具有极低的附加损耗.     

溶胶-凝胶光波导环形谐振腔的挥发性有机化合物传感特性

采用溶胶-凝胶法制作波导环形谐振腔,讨论了环形谐振腔器件的传输特性。测量了在不同物质、不同体积分数的挥发性有机化合物(VOC)蒸气气氛下器件的传输光谱的敏感性。结果表明,谐振波长随甲醇、乙醇、丙醇等醇类化合物,以及丙酮、甲醛等蒸气体积分数的上升而向长波方向移动,具有高的灵敏度,且两者基本呈线性关系。其中,对丙醇最敏感,灵敏度达到1.403 pm/10-6。对甲烷和二甲苯也有微弱反应,但是其灵敏度很低。也测量了水蒸气对传输谱特性的影响。观察到传输谱衬比度对不同挥发性有机化合物物质蒸气的不同敏感特性。对传感机制进行了讨论。