Grating-Outcoupled Radiation in Second-Order Fiber Bragg Gratings

Abstract

The experimental results of the radiation for second-order fiber Bragg gratings, which are made of a single-mode photosensitive fiber (PS-1500; Fiber-Core Corp.) and a single-mode fiber (SMF-28; Corning Inc.), by a phase mask writing fabrication technique are explored. For PS-1500 fiber Bragg gratings, the maximum radiation efficiency of ?23.5 dB at resonance λ = 1,539.34 nm with a very narrow bandwidth (about 0.02 nm) are measured from a 10-mm-diameter photo-detector, while for SMF-28 fiber Bragg gratings, the maximum radiation efficiency is ?34.6 dB (λ = 1,538.03 nm) with a bandwidth of 0.06 nm. The total efficiencies of the radiation are about ?16.8 dB for PS-1500 fiber Bragg gratings and ?28.1 dB for SMF-28 fiber Bragg gratings.     

基于联合广义分数相关器的相关峰特性分析

分析了联合广义分数傅里叶变换相关器相关峰的特性,得到通过改变广义分数傅里叶变换的系统参量可以提高广义分数相关峰性能的结论.进行了数值模拟和光学实验,并根据两者的结果对四个相关峰的性能指标相关峰强度最大值、峰能比、识别能力、信噪比进行了比较分析,说明只要适当控制系统参量,联合广义分数傅里叶变换相关器比联合分数傅里叶变换相关器具有更好的相关性能,有助于提高光学相关器识别的准确率.     

From Complex Fractional Fourier Transform to Complex Fractional Radon Transform

We show that for n-dimensional complex fractional Fourier transform the corresponding complex fractional Radon transform can also be derived, however, it is different from the direct product of two n-dimensional real fractional Radon transforms. The complex fractional Radon transform of two-mode Wigner operator is calculated.     

分数傅立叶变换的进展与展望

在综合国内外有关文献的基础上，评述分数傅立叶变换在信息光学中的新进展。概述分数傅立叶变换的发展过程，并对其研究现状进行了简略总结，同时对其未来的发展作出展望。     

From Complex Fractional Fourier Transform to Complex Fractional Radon Transform

We show that for n-dimensional complex fractional Fourier transform the corresponding complex fractional Radon transform can also be derived, however, it is different from the direct product of two n-dimensional real fractional Radon transforms. The complex fractional Radon transform of two-mode Wigner operator is calculated.     

分数傅里叶变换全息图及其在防伪中的应用

提出分数傅里叶变换全息图,讨论了它的性质。拍摄分数傅里叶变换彩虹全息图。基于其再现条件的特殊性,可建立一种新型的伪全息术。     

基于光栅透射光斯托克斯参量的实时压力传感方法及性能优化

提出了基于光纤光栅透射光斯托克斯参量测量的新型实时压力传感方法。深入分析了透射光第一斯托克斯参量和压力所致线双折射之间的单调变化关系。分析表明,入射线偏振光入射角度以及相应测量波长点的选择对系统灵敏度、线性度及动态范围有重要影响。利用光纤光栅和高速在线检偏器搭建了实时压力测量系统,实验数据验证了压力和透射光第一斯托克斯参量之间的单调变化关系,证明了此方法的可行性。最后对实验误差和系统性能进行了分析并提出了改进方案。     

臂内含光纤光栅的方向耦合器的理论研究

提出了臂内含有光纤光栅的方向耦合器的一般原理，推导了任意端口输入任意一端口的输出表达式，作为特例，研究了两类法布里－珀罗干谐振腔，发现它们之间存在一种交换等价关系，第一次阐述光纤光栅法布里－珀罗腔中调幅和调频的概念。     

多层光纤布拉格光栅的理论与实验研究

从理论和实验两方面研究了在非周期性多层光纤上写入布拉格光栅的光学特性。从耦合模理论出发,讨论了光纤具有多于一个光敏层的情况。在实验室自制的两类多层光纤上写入光栅的实验也表明,该类光栅具备有一般光栅的普遍光学特性,说明在使用多层光纤作为关键部分构建器件时,需要的各类光栅部件能够通过直接在该类光纤上写入光栅实现。紫外光在氢载掺铒多层光纤上写入光栅的实验说明分层的异种元素掺杂将导致芯区应力增加,从而辅助提高光纤的光敏性。     

飞秒激光微加工制作双包层光纤光栅及其在光纤激光中的应用

简要说明了光纤光栅的基本特性和选频原理及其在双包层光纤激光器方面的应用与优势.介绍了飞秒激光微加工制作光纤光栅的基本原理及特点,并与传统的光纤制作方法--全息干涉法、相位掩模板法进行了比较.综述了飞秒激光微加工制作双包层光纤光栅的研究进展.     

Quantum Optical Squeezing Transform for Generalizing Fractional Fourier Transform

By establishing the relation between the optical scaled fractional Fourier transform （FFT） and quantum mechanical squeezing-rotating operator transform, we employ the bipartite entangled state representation of two-mode squeezing operator to extend the scaled FFT to more general cases, such as scaled complex FFT and entangled scaled FFT. The additiyity and eigenmodes are presented in quantum version. The relation between the scaled FFT and squeezing-rotating Wigner operator is studied.     

三角形大带宽反射光谱光纤光栅的设计和制备

反射谱具有三角形形状的光纤光栅在光纤传感等领域中具有重要的应用前景。利用遗传算法设计出了产生三角形光谱分布的光纤光栅的耦合系数沿光纤的分布。计算表明,三角形光谱光纤光栅是可以实现的,其反射带宽可以通过光栅的啁啾量进行调节,常周期的三角光栅反射带宽小,变周期的三角光栅反射带宽大,其带宽同其啁啾量大致相等。实验中,采用光束扫描法制备了反射底宽为0．77nm三角形光谱的光纤光栅。     

多波长啁啾叠栅的矩阵分析

在分析多波长啁啾叠栅特征的基础上,提出了多波长啁啾叠栅的矩阵分析模型,采用矩阵分析模型对4波长和8波长啁啾叠栅的反射谱特性进行了理论分析,数值分析结果与实验结果非常一致.还首次数值模拟了波长间隔0.8 nm的16波长啁啾叠栅.此方法对多波长啁啾叠栅的设计和制作具有参考价值.     

分数域滤波的分数傅里叶变换光学成像性能分析

将分数域滤波同光学成像相结合,提出了一种基于Lohmann Ⅰ型的带有滤波孔径的两级联分数傅里叶变换光学成像系统.根据分数傅里叶变换和菲涅耳衍射之间的关系以及分数傅里叶变换的分数阶可加性,结合分数域滤波分析了分数傅里叶变换光学成像的基本理论.以点扩散函数和调制传递函数作为评价成像质量的准则,详细分析了不同分数阶光学系统...     

联合分数变换相关器的分数相关特性分析

从分数傅里叶变换（FRFT）的定义出发，理论分析了联合分数变换相关器（JFRTC）的分数相关特性.从所得JFRTC的数学表达式中可以看出，将FRFT应用到联合变换相关器（JTC）中得到的JFRTC具有与传统JTC不同的性质.对于传统JTC，一旦输入平面上参考图像与目标图像之间的距离给定，相关输出峰的位置即确定，而JFRTC的相关输出峰的位置则可以由分数级次p₁和p₂来自由调节，这个特性在实际模式识别中非常有用.另一方面，JFRTC的相关输出峰值在大多数情况下低于传统JTC的相关峰值，却是JFRTC的一大缺点.最后，从FRFT的比例性质出发，给出了FRFT谱畸变不变的实现条件，并由此预言了JFRTC畸变不变模式识别的功能.     

大模场双包层光纤光栅的光谱特性

在分析大模场双包层光纤的模式特性和测试光路中光功率分配的基础上,根据耦合波理论和传输矩阵法,对不同情况下大模场双包层光纤光栅的透射谱和反射谱进行数值分析,结果表明光谱形状取决于模式间的功率分配,通过基模的透射谱可以测量双包层光纤光栅的真实反射率。采用相位掩模法制作了基模反射率不低于99.7%的20/400μm大模场双包层光纤光栅,测试了不同情况下的反射谱和透射谱,实验结果和理论分析的结论一致。     

分数傅里叶变换啁啾滤波

针对常规傅里叶变换所不能解决的啁啾噪声滤除问题,利用Wigner分布函数分析分数傅里叶变换的空域和频域特性,提出在分数傅里叶变换域进行啁啾滤波的方法。并将该方法应用到图像处理中,对分数傅里叶变换滤除一维和二维图像的啁啾噪声进行了计算机仿真,获得了满意的效果,结果表明该方法在图像处理中的有效性。     

用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图

提出一种全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的新方法，它能在三维空间不同位置和不同方向上分别再现所记录的多个物体的图象，分析了利用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的原理及特点，制作了多重分数傅里叶变换全息图，并获得了满意的再现结果。     

Recording Fractional Fourier Transform Hologram Using Holographic Zone Plate

FRTH(fractional Fourier transform hologram) is a new kind of hologram that differs from common Fresnel holograms and Fourier transform holograms. Due to the flexibility of zone plate. A method that uses the -1 order diffraction wave of zone plate as the object wave and the 0 order diffraction wave as the reference wave to record FRTH is presented. It provides a new simple way to record FRTH. In this paper, the theory of achieving FRT and recording FRTH using holographic zone plate is presented and experimental results are given.     

Recording Fractional Fourier Transform Hologram Using Holographic Zone Plate

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＦＲＴ(ＦｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ )ｗａｓｆｉｒｓｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｙＮａｍｉａｓｉｎ 1 980ａｓａｍａｔｈｅｍａｔｉｃｔｏｏｌｉｎｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓ[1] .Ｉｎ1 993,ＭｅｎｄｌｏｖｉｃａｎｄＯｚａｋｔａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｔｈｅＦＲＴａｔｏｐｔｉｃａｌｆｉｅｌｄｗｈｅｎｔｈｅｙｓｔｕｄｉｅｄｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｄｅｘ (ＧＲＩＮ )ｆｉｂｅｒ[2 ] ａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｐｕｒｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｆｏｒｍｕｌａｔｉｏ…