利用动态相位掩膜板法制作光纤光栅

在相位掩膜板法光纤Bragg光栅(FBG)制作系统中,通过高精度陶瓷压电(PZT)促动器对相位掩膜板进行运动控制,实现对光栅折射率交流调制量和相位的任意调制,从而实现相移、切趾和啁啾等FBG的制作,从而提高FBG制作工艺的灵活性。     

π相移光纤光栅制作方法的比较研究

介绍了目前最常用的两种制作相移光纤光栅的方法,即分步曝光法(或遮挡法)和相位掩膜板移动法,对比分析了两种方法引入相移的物理机制,并利用传输矩阵法理论模型,数值模拟了两种制作方法下的相移光纤光栅透射谱,并分别进行了分布反馈光纤激光器(DFB-FL)的对比实验。结果表明,分步曝光法制作相移光纤光栅时,相移量与光栅中无曝光段的长度及纤芯折射率调制量均有关,难以精确控制相移量的大小,并且存在偏振模竞争问题;而相位掩膜板移动法通过压电陶瓷直线微动台控制掩膜板和光纤相对位移,在光栅中引入相位变换,可以将相移量控制在0~2π范围之内,更容易实现π相移光栅的制作。     

DFB光纤激光器

本文采用耦合波方程对DFB光纤激光器进行了理论的分析、计算,并在这些计算的基础上,成功研制出 DFB光纤激光器.     

利用掩膜制作光纤光册的分析

利用相位掩膜和准分子激光，可以方便有效地制作光纤光栅。本文从衍射和干涉理论出发，讨论了具有一定空间和相间相干性的准分子激光照射具有不同衍射级次的掩膜时产生的近场光场分布。分析了其对光纤光栅制作的影响，并把分析结果与实验现象进行了比较。     

相位掩膜特性对光纤光栅性能的影响

介绍了相位掩膜特性对光纤光栅 (OFG)性能的影响。理论分析和实验均表明 ,相位掩膜版的性能直接影响到啁啾光纤光栅功率谱的平坦度以及时延波动的大小 ,由于时延波动是影响啁啾光栅色散补偿的一个重要因素 ,因此对掩膜版的性能要求必须十分严格。通过掩膜版的选择以及紫外扫描曝光过程的控制 ,制作出了高质量的啁啾光纤光栅 ,时延波动小于 2 0 ps,功率波动小于 1dB     

相位掩模法制作光纤光栅的研究

准分子激光照射相位掩模后，在近场形成周期的条纹分布，利用近场光强对光敏光纤进行曝光，可以在纤芯中写入光栅，从衍射的频谱理论出发，导出具有一定发散的准单色准分子激光照射掩模时产生的近场光强分布，分析了光源发散角及掩模衍射特性对纤芯 强分布及光纤光栅制作的影响，并把分析结果与实验现象进行了比较。     

DFB光纤激光器中相移光栅优化分析

相移光栅在光通信领域具有较高的应用价值,文中用传输矩阵法,详细分析了相移光栅中相移量,折射率调制深度,相移位置及光栅长度对相移光栅的影响,并结合相移光栅在DFB光纤激光器中的应用进行了分析。分析表明,实际制作DFB光纤激光器时,应根据实际应用场合,对相移光栅的相关参数进行设计,从而提高光纤激光器性能。     

相移光纤分布反馈激光器

本文利用传输矩阵法讨论了相移光纤光栅的透射特性,以及在有源光栅的掺杂浓度特性给定的情况下,相移分布反馈光纤激光器达到阈值增;益所需的光纤光栅折射率的最小调制深度。     

DFB光纤激光器最佳输出特性研究

采用传输矩阵法,对影响DFB掺铒光纤激光器输出功率的耦合因子、光栅长度进行了研究,数值分析了不同谐振腔损耗下最佳输出功率所对应的最佳光栅长度及耦合因子的变化。结果表明,在设计光纤激光器时,根据光纤光栅的制作损耗,优化光栅长度及耦合因子可以使光纤激光器的输出实现最佳化。这些结论对基于光纤激光器的结构优化具有指导意义。     

一种制作掺Yb相移光纤光栅激光器的实验方案

采用遮挡法引入相移制作了掺Yb相移光纤光栅(PS-FBG)。在制作光栅的过程中,将其作为激光器的谐振腔,通过监测激光器的输出功率来确定相移大小。当激光器的输出功率开始下降时,停止曝光,此时引入的相移为π/2。为了使光栅的特性尽快稳定下来需要对光栅进行退火,这将导致引入的相移小于π/2。为了弥补退火过程中引起的相移降低,需要对退火后的光栅进行二次曝光,以使光栅的相移恢复π/2。利用该方法制作了一只光纤光栅激光器。当抽运功率为100 mW时,获得了25 mW的输出功率,信噪比(SNR)为60 dB。在1 h内,输出功率波动小于1%。当光栅的温度在25~30℃之间变化时,激光器单纵模运转。     

紫外光源的空间相干性对光纤光栅写入的影响

对相位掩膜法紫外写入光纤光栅技术中紫外光源的空间相干性对光纤光栅特性的影响进行了详细的理论与实验研究。结果表明,紫外定入光源的空间相干性对光纤光栅的特性有一定的影响,只有在紫外光垂直入射且光敏光纤靠近相位掩模板的情况下,才能制作出性能优良的光纤光栅。     

紫外写入光纤光栅用亚μm相位掩模板制作误差容限分析

本文采用电磁波标量衍射理论研究了紫外写入光纤光栅用亚μｍ相位掩模的近场衍射特性，并据此得出了零级衍射抑制的条件，２数值模拟方法研究了相位掩模制作误差对有衍射抑制的影响，分析表明，为使零级衍射效率小于５％，相位掩模的刻槽深度和占空比制作误差必须控制在／△ｈ／〈３８ｎｍ和／△ｆ／〈０．１１的范围内。     

运行于1053nm的单纵模掺Yb光纤激光器研究

研究了运行于 10 5 3nm波长的光纤光栅单纵模掺Yb光纤激光器的特性。其中 ,采用F P腔结构获得 18mW的单纵模激光输出 ,相移分布反馈 (DFB)结构获得 1 3mW稳定的单纵模激光输出。     

高成品率DFB激光二极管的设计及制备

设计并制作了一种新型分布反馈(DFB)光栅激光二极管结构.采用传输矩阵法模拟得到了不同光栅耦合因子、不同结构下随机相位对归一化阈值增益差和性能参数分布的影响;对高于阈值增益情况下激光二极管的特性进行了分析,结果表明随着激光二极管偏置电流的增加,光场平坦因子和归一化阈值增益差几乎保持不变,激光二极管单模稳定性好;模拟得到了光谱随偏置电流的变化,不同偏置电流下光谱的边模抑制比均大于40 dB.采用全息光刻技术结合普通光刻技术制备了新型DFB光栅.相比于均匀光栅激光二极管,新型DFB光栅激光二极管性能参数一致性更好、成品率更高,成品率达到80％以上.     

掺Yb相移分布反馈光纤激光器的后期制作与研究

采用二次曝光法先在一根10cm长的掺Yb光纤上制作出近似λ/4相移分布反馈(DFB)掺Yb光纤激光器。再利用紫外修整的方法,同时通过F-P扫描干涉仪及示波器实时监控激光运行模式,获得了阈值低而单纵模运行特性好的λ/4相移DFB掺Yb光纤激光器。所制作的激光器阈值为20mW。当抽运功率为130mW时,获得了25mW的1053um单纵模激光。     

纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅

分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。     

低掺杂铒纤上分布反馈布拉格光纤激光器的制作

采用准分子激光器成功地在低掺杂普通铒纤上制作出5 cm的光纤光栅分布反馈布拉格(DFB)激光器,铒纤的峰值吸收率为5 dB/m,在100 mW,980 nm抽运光条件下,光纤激光器的输出功率为50μW,边模抑制比为50 dB。使用耦合模理论分析了一段5 cm带相移的分布反馈布拉格光纤激光器输出光强同腔内损耗及相移量的关系,计算结果表明,光纤腔内的损耗对激光器的输出具有非常重要的影响,大的损耗对应获得最大功率的光栅耦合强度相应减小,因此,在低掺杂铒纤上制作分布反馈布拉格激光器必须正确估计光纤激光器的腔内损耗,选择合适的光栅耦合强度,可以获得较大的输出功率。