多通道全光纤声光调制器的理论研究

对于全光纤调制，以前的研究者多着眼于单通道调制的研究。为了利用光纤的巨大承载能力，对多通道调制进行研究也是非常必要的。从理论上研究了多通道全光纤声光调制器。利用微扰形式的光纤耦合模方程，讨论了一根光纤多个部分受到周期性微扰的情况，并进一步讨论了多通道全光纤调制的情况，最后讨论了相位匹配条件下的输出结果。这对于实验、器件研究具有指导意义。     

镀膜光纤声光相位调制器及压电层反射系数的研究

主要研究镀膜光纤声光相位调制器。介绍了氧化锌镀膜光纤的几何结构，分析了此几何结构压电声光振荡的基本原理，给出了光纤声光相位调制器的等效网络模型，根据此模型得到了声光压电层反射系数，并按实际参数进行了计算机模拟计算。     

光纤布拉格光栅型全光纤声光调制器的特性研究

将光纤光栅的傅里叶模式耦合理论应用于光纤布拉格光栅型全光纤声光调制器的理论分析中. 与现有的分析方法相比, 该模型算法简单、 求解容易, 能够快速有效地获得调制器的传输特性. 基于该模型, 理论分析了超声波频率及声致应变幅度对调制器特性的影响. 仿真结果表明, 该调制器反射谱的主反射峰与次反射峰的波长间隔与超声波频率成正比, 反射峰的反射率随着声致应变幅度的改变而发生周期性的变化. 另外, 在同一声致应变幅度下, 低频超声波调制的光栅反射中存在更多的次反射, 光栅反射能量的周期性变化更加明显. 实验中, 使用频率为885.5 kHz的超声波对光纤布拉格光栅进行调制. 实验结果与仿真结果相一致.     

声光偏转快调谐脉冲CO_2激光器实验研究

采用双声光调制器光路快速偏转技术与自准直光栅法实现CO_2激光全波段快调谐同光路输出。首先对声光调制器特性进行实验研究,结果显示:声光调制器偏转角度约为4. 4°,与运用布拉格方程计算结果相符;且激光单次通过声光调制器移频量为40. 68 MHz,与声光驱动器射频频率一致,将激光往返多次经声光调制器的移频量叠加。进而,开展基于声光调制器的CO_2激光快调谐实验研究,运用两个对称布置的同驱动频率声光调制器补偿声光移频,实现偏转光路振荡输出,运用光栅法在直线光路中实现激光全波段可调谐输出。最终,在声光调制器时序控制下,实现双波长激光快调谐同光路输出,选定激光波长的切换时间约为1 ms,脉宽小于300 ns,且双波长切换速度不受CO_2激光跃迁谱带的限制。     

基于光纤叠栅的全光纤声光可调谐滤波器的特性分析

本文提出了一种基于光纤叠栅的全光纤声光可调谐滤波器, 与普通光纤布拉格光栅型全光纤声光可调谐滤波器相比, 该滤波器能够对光纤叠栅的两个中心波长进行同步调制. 理论分析了声波频率和声致应变幅度对基于光纤叠栅的全光纤声光可调谐滤波器的传输光谱的影响, 结果表明, 各阶次反射峰分别以两个主反射峰为中心呈对称关系, 且主反射峰与其所调制出的次反射峰之间的波长间隔与声波频率成正比, 而两个主反射峰所调制出的同阶次反射峰之间的波长间隔与声波频率无关; 声致应变幅度主要影响主反射峰及次反射峰的反射率的变化. 实验中, 分别测试声波频率为390 kHz和710 kHz的基于光纤叠栅的全光纤声光可调谐滤波器的传输光谱, 实验结果的变化趋势与仿真分析结果相一致.     

超高速光纤耦合声光调制器的设计及其应用

为实现小于10 ns光脉冲上升时间的超高速声光调制,该文提出一种光纤耦合声光调制器光脉冲时域响应的理论设计仿真方法。利用该方法对1064 nm和1550 nm工作波长光纤耦合声光调制器进行了仿真,结果预测器件的光脉冲上升时间分别为9.4 ns和9.1 ns;通过器件制作和测试验证,两个波长的器件实测光脉冲上升时间分别为9.74 ns和9.22 ns,实测与理论仿真结果偏差较小。文章最后对器件在超快光纤激光器种子源光脉冲选单、光纤水听阵列时分复用及潜在的宽带移频应用进行了介绍。     

全光纤声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器

对LD抽运全光纤声光调Q铒镱共掺杂双包层光纤激光器进行了实验研究.采用两个半导体激光器作为抽运源,利用带尾纤声光调制器作为Q开关,以铒镱共掺杂双包层光纤作为增益介质,以光纤布拉格光栅作为反馈器件,在线形腔结构中,获得了波长1 549.47 nm,谱线半峰全宽0.499 nm的稳定激光脉冲序列.脉冲重复频率1~15 kHz可调,在重复频率1 kHz时,得到最大单脉冲能量209 μJ,平均输出功率209 mW,脉冲宽度约100 ns,脉冲峰值功率2 kW.在不同重复频率下,测量了单脉冲能量和平均功率随入纤功率的变化.     

一个新型的基于全光纤Mach-Zehnder干涉仪BOTDR系统

报道了新型的分布式传感测量布里渊光时域反射(BOTDR)系统.布里渊散射频移和强度均依赖于温度和应变,因此,BOTDR利用光纤中的自发布里渊散射作为测量信号可以实现分布式温度和应变测量.在BOTDR中,光源采用窄谱半导体激光器,并由声光调制器调制成脉冲光,经掺铒光纤放大器放大后,注入测试光纤以产生自发布里渊散射.利用双通Mach-Zehnder干涉仪分离光纤背向散射中的自发布里渊散射与瑞利散射信号,实现了自发布里渊散射的直接检测.实验结果表明基于全光纤Mach-Zehnder干涉仪BOTDR方案是可行的.     

二维声光互作用理论及实验分析

本文在理论上推导了二维声光互作用的耦合波方程的普适形式,并借以对正常声光互作用下的喇曼-奈斯(Raman-Nath)型衍射进行了求解,所得结果与两个一维喇曼-奈斯型声光调制器组成的两维器件的实验结果进行比较,两者相符.     

热极化保偏光纤构成的全光纤电光强度调制器

利用热极化熊猫保偏光纤器件和保偏光纤耦合器,构成Mach-Zehnder干涉仪结构,实验验证了一种新型的全光纤电光强度调制器.由于该光纤电光强度调制器是用全保偏光纤构成,解决了偏振衰减问题,因此获得了稳定的光强调制响应输出.     

光纤熔锥耦合器的声光调制特性

对光纤熔锥方向耦合器的声光强度调特性进行了实验研究,得到了工作波长为1310nm、声波频率为20.19kHz,电驱动功率为2.6mW,插入损耗为0.5dB,调制深度为64％的声光强度调制特性。     

多维正常声电光效应最佳工作模式的确定

通过对四方、立方晶系的纵向电光效应和多维正常声光效应的研究，选定了四方晶系的KDP晶体和立方晶系的GaP晶体作为多维正常声电光器件的最佳晶体，并通过计算两种晶体的声光互作用性能参量，确定了它们的二维、三维、四维正常声电光效应的最佳工作模式。研究结果为多维正常声电光器件的设计与制作打下了良好基础。多维声电光器件在多路光通信和多通道光信息处理中有应用前景。     

The Experimental Study on Wide band Tunable All-fiber Acousto-optic Filter Based on Null Coupler

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＩｎＷＤＭｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｎｅｔｗｏｒｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ,ｍａｎｙｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｄｅｍａｎｄｅｄ ,ｓｕｃｈａｓｃｈａｎｎｅｌｇａｉｎ/ ｐｏｗｅｒｅｑｕａｌｉｚｅｒ,ｃｈａｎｎｅｌｓｅｌｅｃｔｏｒ,ｏｐｔｉｃａｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ,ａｎｄａｄｄ/ｄｒｏｐｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ,ｅｔｃ .Ｉｎｍａｎｙｃａｓｅｓ,ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｕｎａｂｉｌｉｔｙｉｓｎｅｅｄｅｄ .Ｔｈｅｂｕｌｋｗ…     

二极管侧面泵浦声光诱导单向运转的Nd：YLF环形腔激光器

在半导体激光阵列侧面泵浦的Ｎｄ：ＹＬＦ激光器中，利用声光调制器控制激光单向运转，消除空间烧孔效应，获得单纵模输出，通过预激光调Ｑ获得脉宽为５０ｎｓ，能量为１．２ｍＪ的单纵模输出，理论分析的结果在实验上得到很好的验证。     

On control of chaos in the Kerr lens mode locked Ti:Sapphire laser

In this paper, I present the numerical demonstration of a simple way to reduce the pulse duration of a Kerr lens mode locked Ti:Sapphire laser. The core of the method lies in the low dimensional deterministic chaos that displays the laser. By adding an acousto optic modulator and applying an adequate control algorithm, it is possible to reduce the pulse duration by a factor of two with a laser that otherwise operates in the range of 40 fs.     

Best candidate materials for fast speed response and high transmission performance efficiency of acousto optic modulators

An acousto-optic modulator (AOM), also called a Bragg cell, uses the acousto-optic effect to diffract and shift the frequency of light using sound waves (usually at radio frequency). They are used in lasers for quality switching, telecommunications for signal modulation, and in spectroscopy for frequency control. This paper has presented the best candidate selected acousto optic materials based AOM for upgrading speed response and transmission performance characteristics. These materials are common materials for acousto-optic devices such as silica glass (SiO₂), tellurium dioxide TeO₂), gallium phosphide, and gallium arsenide. As well as we have deeply investigated the important transmission characteristics of acousto optic modulators such as transmission performance efficiency, transmission bit rate, diffraction angle and efficiency, transient speed response, signal transmission quality, bit error rate and modulation bandwidth under wide range of the affecting parameters for different selected acousto optic materials to be the major of interest.     

Surface-bonded fiber optic Sagnac sensors for ultrasound detection

This paper describes a fiber optic sensor suitable for remote sensing and multi-point detection of ultrasound. This ultrasound sensor is based on the surface-bonded fiber optic Sagnac interferometer with the output fringe visibility of 1; it consists of a laser source, an ordinary single mode fiber delay line, a fiber coupler, a phase modulator and polarization controllers. For the validation of the sensor, surface acoustic waves and Lamb waves are excited by illuminating a steel specimen with an array of Q-switched Nd:YAG laser-generated line sources and the measurement of laser-generated ultrasonic waves are performed on the specimen surface using the surface-mounting fiber optic Sagnac sensor. The surface-bonded fiber optic sensor developed in this study has a simple configuration for detection of ultrasonic waves. Effectiveness of surface-bonded fiber optic Sagnac sensors for remote sensing of ultrasound and in situ monitoring of structures is investigated. The capability of multi-point detection of ultrasound by this Sagnac sensor is also discussed.     

全光纤傅里叶变换光谱仪的关键技术研究

研究一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪结构的全光纤傅里叶变换光谱仪(fiber fourier transform spectrometer, FFTS)。设计了光程调制范围可达2 cm的压电陶瓷光纤相位调制器,代替传统傅里叶变换光谱仪中的动镜产生光程扫描。实验中采用1 310 nm DFB激光器作为参考光源,对测试光干涉图进行等光程间隔采样,以消除压电陶瓷非线性光程调制产生的误差。通过对测试光干涉图做傅里叶逆变换得到测试光光谱图。利用该FFTS系统测量了ASE宽带光源的光谱,并将测量结果和光栅光谱仪测量结果进行了对比,结果表明两者所测ASE光谱线型一致。最后,利用光纤光栅作为样品,对FFTS系统的光谱分辨率进行了检测,光谱分辨率达到了0.78 cm-1。     

并联驱动声光调制器在连续波线性调频激光雷达系统中的应用

讨论了连续波线性调频激光雷达系统中声光调制器的设计方法，并给出了具体设计参数。提出应用两个并联驱动且声声沿相反方向传播的声光调制器来补偿由于超声波频率的改变而引起的衍射光方向的偏转，并同时提高了扫频带宽。该器件应用于线性调频激光测距实验中，取得了可信的实验结果。