基于五氧化二钽集成非线性光波导的高重复频率 宽带平坦相干光频率梳的产生

通过波导结构设计以及色散调控,基于孤子脉冲压缩、自相位调制和光波分裂效应,用0.22 m反常色散五氧化二钽波导级联0.9 m正常色散五氧化二钽波导产生在1 520～1 580 nm波段具有4 dB平坦度、60 nm带宽的平坦光频率梳.利用X-Frog技术分析了脉冲在传输过程中的时谱演化,并且研究了产生光频率梳的相干性.时谱演化指出自相位调制和光波分裂的共同作用使得光频率梳的光谱包络变宽,并且具有良好的平坦度.一阶复互相干度计算指出光频率梳具有较好的相干性.仿真结果表明,五氧化二钽集成非线性光波导在产生高重复频率平坦相干宽带光频率梳方面具有较好的前景.     

Multi-wavelength fiber ring laser based on a chirped moire fiber grating and a semiconductor optical amplifier

A simple and cost-effective multi-wavelength fiber ring laser based on a chirped Moire fiber grating （CMFG） and a semiconductor optical amplifier （SOA） is proposed. Stable triple-wavelength lasing oscillations at room temperature are experimentally demonstrated. The measured optical signal-to-noise ratio （SNR） reaches the highest value of 50 dB and the power fluctuation of each wavelength is less than 0.2 dB within a 1-h period. To serve as a wavelength selective element, the CMFG possesses excellent comb-like filtering characteristics including stable wavelength interval and ultra-narrow passband, and its fabrication method is easy and flexible. The lasing oscillation shows a narrower bandwidth than SOA-based multi-wavelength fiber lasers utilizing some other kinds of wavelength selective components. Methods to optimize the laser performance are also discussed.     

一种新颖的取样光纤光栅振幅版的研制

提出了一种新颖的用于制作取样光纤光栅的取样振幅版的设计方案，其特点是具有渐变的取样周期和不变的占空比，利用这种振幅版可以简单灵活地制作出反射峰波长间隔不同的取样光栅梳状滤波器，有利于提高取样光栅的制作灵活性并降低成本.对这种方法可能存在的不足也进行了分析.利用制作出的取样光栅，基于全光纤结构实现了具有游标尺式波长调谐机理的可选波长光纤激光器. 关键词： 取样光纤光栅 梳状滤波器 可选波长光纤激光器 振幅版     

Stable single longitudinal mode erbium-doped silica fiber laser based on an asymmetric linear three-cavity structure

We present a stable linear-cavity single longitudinal mode (SLM) erbium-doped silica fiber laser. It consists of four fiber Bragg gratings (FBGs) directly written in a section of photosensitive erbium-doped fiber (EDF) to form an asymmetric three-cavity structure. The stable SLM operation at a wavelength of 1545.112 nm with a 3-dB bandwidth of 0.012 nm and an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of about 60 dB is verified experimentally. Under laboratory conditions, the performance of a power fluctuation of less than 0.05 dB observed from the power meter for 6 h and a wavelength variation of less than 0.01 nm obtained from the optical spectrum analyzer (OSA) for about 1.5 h are demonstrated. The gain fiber length is no longer limited to only several centimeters for SLM operation because of the excellent mode-selecting ability of the asymmetric three-cavity structure. The proposed scheme provides a simple and cost-effective approach to realizing a stable SLM fiber laser.     

环形谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的研究

将环形谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合,利用谐振器反馈回路引入的相位调节效应,选择合适的谐振器耦合角,设计出一种具有最大平坦滤波响应的环形谐振器辅助马赫-曾德尔干涉型波长交错滤波器.与普通马赫-曾德尔干涉型波长交错滤波器相比,不仅阻带抑制(>38dB)和过渡带滚降特性明显加强,而且在通带中心15 GHz范围,将色散降低到±10 ps/nm以内,从而可以有效避免对传输信号造成失真.在此基础上,进一步研究环周长(Lr)与马赫-曾德尔干涉臂长差(△L)之间的关系,指出波长交错滤波器奇偶输出端口的带宽分配比直接决定于Lr/△L,当调整Lr/△L=1/2,可以实现具有1;2非对称带宽分配特性的新型波长交错滤波器,为10 Gb/s向10 Gb/s 40 Gb/s系统升级提供一种简单、灵活的方式.     

一种新颖的取样光纤光栅振幅版的研制

提出了一种新颖的用于制作取样光纤光栅的取样振幅版的设计方案，其特点是具有渐变的取样周期和不变的占空比，利用这种振幅版可以简单灵活地制作出反射峰波长间隔不同的取样光栅梳状滤波器，有利于提高取样光栅的制作灵活性并降低成本.对这种方法可能存在的不足也进行了分析.利用制作出的取样光栅，基于全光纤结构实现了具有游标尺式波长调谐机理的可选波长光纤激光器.     

波长可调谐取样光纤光栅激光器的输出特性研究

建立了具有两个取样周期略有不同的取样光纤光栅反射镜的Vernier波长调谐机制的光纤分布布拉格反射式激光器的数值仿真模型,对激光器的输出特性进行了分析. 研究了激光器输出特性随着激光器前后光栅反射镜波长以及前后光栅反射镜反射率的变化关系. 提出了对两取样光栅反射率的优化配置方案,可以使输出激光的边模抑制比有所提高;同时对波长调节方式也进行了探讨;进行了实验研究. 关键词： 取样光纤光栅 光纤激光器 波长可调谐激光器     

两平行长周期光栅耦合器型上下话路滤波器的研究

以两平行长周期光栅耦合器的通用模型为依据，全面分析了两光栅完全对准和存在纵向偏离时器件性能的稳定性. 在此基础上深入研究光栅调制强度、环境折射率以及光纤包层厚度等因素的影响，确定出实现100%上下话路滤波效率的条件. 初步的实验结果表明，不需要对光纤包层进行处理，利用两平行长周期光栅耦合器完全可以实现有效的上下话路.这为进一步简化制作工艺提供了依据. 关键词： 长周期光纤光栅 光纤耦合器 上下话路滤波器     

A novel fiber-laser-based fiber Bragg grating strain sensor with high-birefringence Sagnac fiber loop mirror

A novel fiber-laser-based strain sensor is proposed and experimentally demonstrated. The laser cavity is composed of a high-birefringence Sagnac fiber loop mirror （HiBi-SFLM） and a fiber Bragg grating （FBG） which also acts as a strain-sensing element. In the linear region of the HiBi-SFLM reflection spectrum, when the strain applied on the FBG makes the Bragg grating wavelength shift, the laser output power changes due to refleetivity variation of the HiBi-SFLM. Experimental results show that the laser output power varies almost linearly with the applied strain. The measurement of the output power can be performed by a conventional photo-detector.     

高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化

基于广义非线性薛定谔方程(对皮秒双曲正割光脉冲在高非线性光纤(highly nonlinear fiber, HNLF)正常色散区传输时尾部非频移分量的演化情况进行了理论研究.研究结果表明:交叉相位调制(cross-phase modulation, XPM)和受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)在其演化过程中起主导作用,而三阶色散对其直接影响较小.在XPM效应的作用下,处于脉冲前沿和后沿尾部的非频移分量逐渐减弱,其光谱分别发生红移和蓝移,这一过程具有对称性; SRS会加速前沿尾部非频移分量的减弱过程,而减缓后沿的减弱过程,这一现象在脉冲峰值功率较高时更为明显.从脉冲尾部非频移分量演化角度分析了啁啾脉冲在HNLF正常色散区的光谱和波形特性.