高消光比掺Yb3+锁模脉冲光纤激光器研究

报道了使用976 nm半导体激光器作为抽运源,利用非线性放大环形镜(NALM)锁模运行的掺Yb3+光纤激光器的实验研究.采用偏振相关隔离器代替偏振无关光隔离器、保偏光纤耦合器代替普通单模光纤耦合器,得到了高消光比的锁模脉冲输出,重复频率13.46 MHz,光谱宽度约2 nm,消光比高于25 dB.     

高双折射光纤环镜改善40 GHz光时钟消光比的研究

时钟信号的好坏在同步、解复用和光判决中起着决定性的作用,双折射光纤环镜具有灵活可调的滤波特性,光时钟信号通过双折射环形镜可以使其消光比得到改善,从而提高时钟信号的质量。为此提出了利用高双折射光纤环形镜提高光时钟信号消光比的方案,数值上模拟了环形镜透射谱随双折射器件偏振延时量(Δt)、偏振控制器快慢轴角度以及偏振控制器所引入光程差的变化而变化的情况,并理论分析了消光比不理想的时钟信号经过环形镜后的光谱形式。用法布里-珀罗滤波器提取的40 GHz时钟信号进行实验,时钟经过环形镜后消光比改善了13 dB,实验结果和理论模拟得到了很好的匹配。     

光电子技术与器件 其他

TN29 2006032498微流控光学器件与系统的研究进展=Reviewof optical de-vices and systems based on microfluidics[刊,中]/吴建刚(清华大学微电子学研究所.北京(100084)) ,岳瑞峰…∥光学技术.—2006 ,32(1) .—71-74微流控技术与光学器件的融合,为传统光学器件的微型化、阵列化、低成本化以及高精度控制提供了可能。叙述了一些基于微流控技术的可变焦光透镜、显示器件、光开关以及可调光纤光栅等新型光学器件的近期研究成果和应用背景。图7参4(严寒)TN29 2006032499基于光纤环形镜的偏振无关的掺镧锆钛酸铅电光开关=Polarization indep…     

镝掺杂锆钛酸铅镧透明陶瓷的结构和电光性能

针对锆钛酸铅镧(PLZT)电光陶瓷在光调制器应用中存在工作电压偏高、场致滞后明显等不足,以镧系镝(Dy)元素对锆钛酸铅镧(Pb0.88La0.12)(Zr0.4Ti0.6)0.96O3 [PLZT(12/40/60)]线性电光材料进行掺杂改性.采用热压技术研制镝掺杂锆钛酸铅镧[Pb0.88(La1-xDyx)0.12](Zr0.40Ti0.60)0.96O3](PLDZT)(x=0.1～0.5)透明电光陶瓷.系统考察了PLDZT透明陶瓷的光学性能和电光特性及其与材料结构的相关性.研究表明,Dy掺杂导致材料晶格畸变,微量Dy掺杂有效提高了 PLZT(12/40/60)透明陶瓷的光学透过率,并且使典型的线性电光材料呈现二次电光效应特征,二次电光系数R约为5.59×10-15m2/V2;同时掺杂改性的PLDZT(x=0.1)透明陶瓷的驱动电压较未改性PLZT材料明显降低.     

基于高非线性光子晶体光纤Sagnac环形镜的全光开关

设计了一种新颖的、低开关功率的全光开关. 将高非线性光子晶体光纤和双向抽运掺饵光纤放大器引入Sagnac环形镜内，破坏了环形镜的对称性，利用交叉相位调制作用使反向传输的两路信号光产生非线性相移，从而实现开关效应. 理论分析表明：开关功率与放大器的增益倍数和光子晶体光纤非线性系数的积成反比，在实验中所得开关功率约40 mW，消光比约为15.9 dB，并且信号光透过率随脉冲控制光峰值功率呈余弦变化，实验结果与理论分析相吻合. 关键词： 全光开关 高非线性光子晶体光纤 环形镜 交叉相位调制     

锆钛酸铅镧(PLZT)

几年以前钛酸铅和锆酸铅陶瓷广泛地应用于机电换能器。有人看到锆钛酸铅陶瓷磨成薄片时,相当透明,而且具有单轴双折射的特性,其双折射率可以用电控制。并发现锆钛酸铅掺镧,能有效地改进透明度。接着就有人研究了一种热压含高浓度镧(有时按原子百分比超过20)的陶瓷化合物的新技术,于是生产出一类新的陶瓷,叫锆钛酸铅     

基于光纤环形腔衰荡光谱的偏振测量

针对传统偏振测量较难同时实现高灵敏度和较好稳定性的问题,提出了一种采用光纤环形腔衰荡光谱技术进行偏振测量的方法,并进行了实验证明.对比分析了掺铒光纤放大器放置在环形腔的内部和外部对脉冲曲线和脉冲数量的影响.在掺铒光纤放大器中使用长度为2m的低增益和低噪声掺铒光纤来减少波形失真并补偿环形腔的内部衰减.利用光纤环形腔衰荡光谱系统对偏振角进行测量,通过记录分析环形腔中光脉冲的衰减时间得到偏振角的变化.结果表明:偏振角和衰减时间在0°~90°的范围内满足良好的线性关系,光纤环形腔衰荡光谱系统的灵敏度和拟合曲线的相关系数分别为4.05μs/°和0.999 6,最大灵敏度误差为0.027 3μs/°.通过10次重复实验,选取六组数据进行拟合得到系统的平均再现性误差为0.030 8,重复性良好,可用于旋光溶液测量,也为光纤径向应力双折射特性和光纤激光器的偏振态测量提供了参考.     

利用光纤环形镜提高级联长周期光栅干涉谱消光比的理论和实验分析

对级联长周期光栅干涉谱的特性进行了理论模拟，得到了输出端加入光纤环形镜，可以将其干涉谱消光比提高为原来两倍的结论.实验结果与理论相符.加入光纤环形镜的确为提高级联长周期光栅干涉谱消光比的一种简单有效的方法.     

非线性光纤萨尼亚克结构的磁控特性

推导了磁光非线性光纤萨尼亚克结构的传输矩阵,可用于分析光纤的双折射、磁光效应和非线性相移,偏振控制器状态以及整个光纤环总损耗对萨尼亚克透射率的影响。实验研究了萨尼亚克结构磁光调制和非线性光控光开关功能。在0.0177T磁场作用下,磁光调制度可达17.05dB,理论分析与实验数据吻合。当时钟抽运控制信号的峰值功率为28.2dBm时,光控光开关消光比可达25.8dB,进一步施加磁场可使开关消光比提升0.7dB。光控光萨尼亚克结构的磁场响应在一定程度上可以借助偏振控制状态进行等效分析。     

双包层掺Yb3+光纤环形脉冲激光形成研究

对采用环形腔结构,由偏振敏感的光隔离器构成超短脉冲掺Yb³⁺光纤激光器输出的动力学特性进行了数值模拟.模拟表明:在没有进行色散补偿的掺Yb³⁺光纤环形激光器中,采用非线性偏振旋转的附加脉冲锁模技术,通过改变偏振控制器的方向,可以使激光器工作在不同的区域.实验用976 nm的半导体激光器作为泵浦源,通过调整偏振控制器,实验观测到掺Yb³⁺环形激光器工作在稳态和自脉动状态,其脉动的周期由光纤激光器腔长决定.     

High extinction ratio multiplexer/demultiplexer with a Mach-Zehnder interferometer and a fiber loop mirror

A novel structure of high extinction ratio multiplexer/demultiplexer with a Mach-Zehnder interferometer (MZI) and a fiber loop mirror (FLM) is proposed. The experimental results show that the extinction ratio can be enhanced about two times in comparison with the conventional MZI.     

Fiber optic sensor based on a sagnac interferometer including a recirculating-ring delay line with an edfa

We present a theoretical and experimental investigation of a Sagnac interferometer incorporating a fiber optic recirculating-ring delay line with an erbium-doped fiber amplifier to increase the effective length of the Sagnac loop and thereby improve the low-frequency response. Theoretical calculations show that the low-frequency response of the interferometer is enhanced as expected. However, the noise penalty of using a fiber amplifier in the ring is quite high, especially at low frequencies. The signal-to-noise ratio at low frequencies, using a superfluorescent erbium fiber source, is demonstrated as increasing by a factor of 2 compared to a single-loop Sagnac interferometer with the same total length of fiber, but without fiber amplifier.     

Hybrid configuration of Sagnac and modal interferometer with high extinction ratio

A hybrid configuration of Sagnac and modal interferometer is proposed to obtain high extinction ratio (ER). Firstly, a modal interferometer based on core-offset splicing of three sections of single mode fiber is obtained through manually controlling the fusion parameters. Then the modal interferometer is inscribed into a Sagnac loop, which can obtain a higher ER by carefully adjusting the polarization controller (PC). There is about 10 dB extinction ratio higher than the modal interferometer. The higher the extinction ratio is, the sharper the bottom of waveform will be, so the wavelength shifts can be measured more accurately when sensing temperature, pressure or other parameters. The measured sensitivity of temperature is 48.67 pm/°C in the band of 1550 nm. It also can be applied in strain measurement, vibration measurement and so on.     

高消光比双通马赫-曾德尔干涉仪梳状滤波器

提出了一种新颖结构的高消光比双通马赫-曾德尔干涉仪梳状滤波器，将常规单通马赫-曾德尔干涉仪的两个输出端与光隔离器连接，构成一个双通马赫-曾德尔干涉仪梳妆滤波器，对滤波器的输出特性进行了理论分析和实验研究。数值模拟表明，与常规的单通马赫-曾德尔干涉仪相比，在相同参量的情况下该双通马赫-曾德尔干涉仪梳妆滤器的消光比得到了大大改善，消光比的提高取决于干涉仪的臂长差，当干涉仪的臂长差为0．7366mm时，消光比提高了20dB。实验结果表明，双通马赫-曾德尔干涉仪梳妆滤器的消光比为25．8dB，消光比提高了13dB。     

马赫-曾德尔干涉仪消光比和单通道光开关

对马赫-曾德尔(M—Z)干涉仪的滤光消光比特性进行了研究，提出了一种在其一端加上光纤全反镜的方法，大大改善了马赫一曾德尔干涉仪的输出谱特性，由此提出并设计了一种单通道光开关，实验得到了约37．4dB的开关动态范围。     

Picosecond flat-top pulse generation using dual-mode fiber Mach-Zehnder interferometers

We report on an optical fiber Mach-Zehnder interferometer made by offset splicing a dual-mode fiber with two single-mode fibers. The extinction ratio can be tuned from less than 1 dB to greater than 28 dB by rotating the dual-mode fiber along its axial direction. The interferometer is utilized as a pulse shaper to convert a 2.5 ps Gaussian pulse to a 5.2 ps flat-top pulse.     

基于3×3平行排列耦合器的全光光开关的特性分析

提出了一种新型的基于3×3平行排列耦合器的全光光开关。此种光开关具有两个独立的输出端口且具有极好的偏振稳定性,消光比可达20dB。介绍了其工作原理,详细分析了信号光强度、控制光强度、光纤长度及耦合器分光比偏差等因素对各端口消光比的影响。比较了不同种类和长度光纤环的开关性能,首次得到了耦合器分光比偏差对消光比的影响曲线。     

Analysis of a Sagnac interferometer with low-birefringence twisted fiber

The fiber Sagnac interferometer of low birefringence and twist is analyzed numerically in the linear region. A novel method for measurement of the birefringence of the fiber and the angle of rotation of the axes inside the fiber loop of the interferometer is also presented.     

低噪声环形腔掺铒光纤激光器的研究

分析了环形腔掺铒光纤激光器的输出特性,给出了稳态下的激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式,为激光器结构的优化提供了依据。搭建了全保偏环形腔掺铒光纤激光器,利用未泵浦铒纤中由驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长的自适应特性,有效地解决了激光器的跳模问题。通过测量得到激光器系统的泵浦阈值为15.3mW,斜率效率为2.8%,输出偏振度为32dB。利用非平衡光纤干涉仪系统和相位产生载波(PGC)调制解调技术测得激光器的相位噪声为3×10-5rad/Hz~1/2(1kHz)。