光纤光栅制作中波长拉力控制技术的研究

介绍了在相位掩模板法制作光纤光栅的过程中,通过测量和调节光纤在拉直状态下所承受的拉力,从而精确控制光栅布拉格波长的光纤光栅制作方法。利用此方法,可使光纤光栅的波长制作误差控制在±0.05nm以内,并利用一定周期的相位掩模板制作5nm波长范围内的任意波长的光纤光栅,极大地提高了相位掩模板法制作技术的效率和灵活性。同时,提出了利用扫描曝光技术,在光纤光栅刻写过程中持续改变光纤拉力,制作啁啾光纤光栅的新方法。     

利用均匀相位掩模板制作线性啁啾光纤光栅

理论上分析并从实验上验证了一种利用均匀相位掩模板写入啁啾光纤光栅的方法:将光纤弯曲,由于光纤离掩模板的距离不同从而使光纤光栅的周期轴向渐变,由此产生啁啾。分析了这种啁啾光纤光栅的谱特性和时延特性,同时也分析了由于光纤离掩模板的距离不同而引起的折射率调制变化给光纤光栅特性带来的影响。设计了一种石英曲面,利用其使光纤按照弯曲函数进行弯曲,然后进行紫外曝光制成了线性的啁啾光纤光栅。实验中制作的啁啾光纤光栅色散值为-1102 ps/nm,纹波为17ps。通过改变弯曲函数就可以实现利用一块均匀相位掩模板制作不同啁啾量的啁啾光纤光栅的目的,降低了啁啾光纤光栅的制作成本。     

相移光纤光栅的制作和特性

在光纤光栅的刻蚀平台中引入精密移动电机,控制相位掩模板的移动,从而在光纤光栅的刻蚀过程中,在光栅的固定位置引入相移量,采用此简单易行的方法制作出了多种相移光纤光栅,分析所刻光纤光栅的光谱曲线,符合理论分析和设计的要求。     

菲波纳契准周期超结构光纤光栅

采用相位掩模板扫描法,在单模光敏光纤中制备了中心波长为1 541.86 nm,菲波纳契序数为0～9的准周期超结构光栅.通过模拟引入相移过程中纤芯折射率的改变对制作参量进行了优化.传输矩阵分析与实验结果均表明,该超结构光纤光栅的透射谱呈现分形结构,在中心波长附近有六循环和自相似特性.所制备超结构光栅可作为C波段分形结构滤波器件在光通信和全光集成领域得到应用.     

菲波纳契准周期超结构光纤光栅

采用相位掩模板扫描法,在单模光敏光纤中制备了中心波长为1 541.86 nm,菲波纳契序数为0~9的准周期超结构光栅.通过模拟引入相移过程中纤芯折射率的改变对制作参量进行了优化.传输矩阵分析与实验结果均表明,该超结构光纤光栅的透射谱呈现分形结构,在中心波长附近有六循环和自相似特性.所制备超结构光栅可作为C波段分形结构滤波器件在光通信和全光集成领域得到应用.     

用于检测线性啁啾相位板质量的一种方法—反射相位法

将相位掩模板的周期或衍射效率的随机误差等效地看作是在光栅中引入了相应的相移。利用同一光栅沿不同方向测量时的相位曲线的非对称性及程度，可粗略判断相位掩模板的周期或衍射效率的误差情况。     

长周期光纤光栅应变和温度传感灵敏度研究

基于模耦合理论，从长周期光纤光栅在外加轴向应变或环境温度变化时可能出现的弹性形变、弹光效应、热光效应、热膨胀效应及波导效应入手，推导了描述其轴向应变和温度灵敏度的一般性公式.利用数值方法研究了光栅周期、耦合模式的阶次、弹光系数及热光系数对灵敏度的影响.结果表明：在相同条件下，增大光栅周期将是提高灵敏度的有效手段之一；低次模较高次模的耦合具有更高的灵敏度；包层与芯区的弹光系数（热光系数）相等时，波长漂移量很小且与谐振波长值有简单的正比关系.     

基于改进AdaBoost算法的可调谐F-P滤波器温漂补偿方法

针对光纤法布里-珀罗可调谐滤波器（FFP-TF）在环境温度变化时输出波长持续漂移,引起光纤布拉格光栅（FBG）解调不稳定的现象,提出一种基于改进AdaBoost算法的温度稳定FBG解调方法。采用AdaBoost集成学习构建可调谐滤波器的温漂模型,在迭代过程中提出基于误差率差值的弱学习器权重更新方法,以增强弱学习器权重与其预测误差之间的关联,提高多个弱学习器的集成效率。实验结果表明,传统AdaBoost补偿后可调谐滤波器在温度变化环境中的最大波长漂移为14.03 pm,而基于权重更新的AdaBoost算法补偿后最大波长漂移为4.75 pm。相比传统的基于标准具和气室的温漂补偿方法,所提补偿方法不需要添加额外元件,补偿精度高。     

新型弯曲不敏感光纤中写入的长周期光纤光栅

报道了一种用高频CO2激光器在有纳米环结构的新型弯曲不敏感光纤上写入的长周期光纤光栅。实验表明只有周期在两个特定的范围内的长周期光纤光栅在1200-1650nm波长范围内会有明显的谐振峰出现。对两个周期分别为295μm和470μm的长周期光纤光栅的温度和应变特性进行了研究。实验结果显示周期为295μm的长周期光纤光栅的...     

基于级联直径蚀刻光纤声光光栅的双波长可调谐滤波器（英文）

提出级联直径蚀刻光纤法实现双波长滤波器的动态调节.采用耦合模理论和分段传输矩阵法进行理论推导和仿真,研究级联声光光栅可调双波长的直径蚀刻光纤滤波器,分析光纤蚀刻对声光光栅传输谱中旁瓣效应的抑制效果.结果表明光纤蚀刻法可以有效抑制旁瓣效应,旁瓣比从0.265下降到0.031;通过调节级联光栅的间隔保证双波长滤波器的两个对称谐振损耗峰的稳定性,间隔增加时左谐振波长峰值减小,右谐振波长峰值增大;双谐振峰的谐振波长由声频信号的频率和光纤级数调节,波长随周期变大而增大,在270μm到282μm内接近线性,当光纤段数增加时波长漂移量变大.