基于环结构的新型分布式光纤振动传感系统

提出并验证了一种新颖的基于环形马赫-泽德干涉仪结构的全分布式光纤振动传感系统.采用直流光实时动态定位技术，通过在干涉仪光路中引入环结构，将直线型干涉仪转化为环型回路，使得一个马赫-泽德干涉仪中相向传输两路光波，相当于构成双马赫-泽德干涉仪.当振动信号作用于传感光纤时，相向传输的两路直流光同时产生相同的相位信号并沿不同的路径传输至光接收单元，采用数字信号处理技术分析接收信号即可实时获得振动的空间位置和频率、幅度等特性参数.实验中成功实现了监测距离为1.01km的分布式振动传感，单点振动的空间分辨率小于40m.另外，从理论上分析并模拟了系统对多点同时振动进行检测和定位的可行性.     

新型液晶光学相控阵的特性研究

将液晶作为平板光波导的上包层,构建了液晶光学相控阵器件.根据Frank-Oseen液晶连续体弹性形变理论与光栅衍射理论,研究分析了基于这种新型结构下液晶光学相控阵的传输特性,输出衍射特性和其它性能特性.研究结果表明,器件的传输电控相位延迟可以实现更大的光程差;阵列电极周期数目、电极宽度、电极间隔宽度等结构参量对器件的输出衍射光束的光强分布和半峰值全宽度影响很大,同时光束扫描的可行性得到论证;器件的响应时间提高了一个数量级,且其色散性能获得改善.为以后研制新型液晶光学相控阵提供了理论基础与技术设计依据.     

增益钳制半导体光放大器的静态特性分析

采用增益钳制半导体光放大器的时域模型,用MATLAB计算其静态特性,着重分析了放大器的输入信号光与增益的相关性.结果表明,在注入电流一定的情况下,输入信号光与放大器的增益呈相反方向变化,但是增益带宽积不变.     

侧面抽运掺Yb3+双包层光纤激光器的理论研究

建立了侧面抽运掺Yb3+双包层光纤激光器的数值模型,推导出激光分布的近似解析式,并进行了数值模拟,得到了光纤内抽运光和激光功率的分布特性,以及激光输出功率随抽运光注入位置,光纤长度以及端镜反射率的变化关系.结果表明,抽运光注入位置对激光分布和激光输出功率有较大的影响.     

二维并行取阈液晶光阀的研制

研制了一种透射式二维并行取阈液晶光阀，它能克服光学神经网络、光学信息处理系统中串行取阈的速度瓶颈，充分发挥光学处理系统空间带宽积大的优点。其分辨率可达４５ｌ／ｍｍ以上，响应时间１０ｍｓ左右，等效串行取阈处理速度达４×１０７ｔｉｍｅ／ｓ。它具有一种新型控制电极，制作简单，以透射方式工作。该器件灵敏度高，能在弱光下工作，使用简单，可以直接插在光路中使用     

Fluorescence Enhancement of a Polymer Planar Waveguide Doped with Rhodamine B and Ag Nanoparticles

Planar polymer multi-model waveguides doped with Ag nano-particles and rhodamine B are fabricated and investigated by the spectroscopy analysis method as well as the M-line method. Experimental results shown that fluorescence enhancement occurs when excited by a wide band wavelength with Ag nano-particle concentration at a certain level. The maximum enhancement factor in our experiment is obtained to be about 3.8 when excited by 350 nm. Our study may have potential applications in polymers optical elements, such as polymer waveguide lasers and amplifiers.     

多路干涉对光纤拉曼放大器噪声因数的影响

考虑了多路干涉与拉曼自发辐射噪声具有不同的谱分布特性，推导出信号的背向瑞利散射导致的多路干涉对光纤拉曼放大器噪声因数影响的解析表达式，给出了考虑多路干涉后光纤拉曼放大器的噪声因数的光学测量方法。分析了不同开关增益、不同输入信号功率、不同增益光纤背向瑞利散射情况下多路干涉对光纤拉曼放大器噪声因数的劣化程度。随着拉曼增益的增加，输入信号功率越大、背向瑞利散射越大，多路干涉的影响越大。     

阵列波导光栅线性系统理论分析及优化设计

运用线性系统理论分析了阵列波导光栅的模场特性 ,导出器件传输的数学模型即光栅方程。提出了设计阵列波导光栅阵列波导数M的新方法 ,该方法综合考虑了降低器件串扰以及收集发散光场的能力 ,与文献 [1 ]的方法相比简单且准确。分析了造成器件衍射损耗的原因 ,提出了降低器件衍射损耗的方法。给出了 8× 0 .8nm ,中心波长为 1 550nm的阵列波导光栅波分复用器的设计实例 ,并进行了数值模拟计算验证了文中所提方法的准确性。     

修正的光束传输法在阵列波导光栅中的应用

以亥姆赫兹方程为基础,对传统的有限差分光束传播法进行修正,提出一种修正后的新算法,将修正后的算法与传统算法进行了比较,并给出了用其计算阵列波导光栅中的传输光场的应用结果.通过比较计算结果和应用结果得出结论：修正后的算法可以准确计算光波场,并提高了计算精确度,有一定实用价值.     

基于光纤简并四波混频的可调谐波长转换器的优化设计

分析了光纤零色散波长、光纤长度、信号光频率及泵浦功率对基于光纤简并四波混频的可调谐波长转换器调谐带宽和转换效率的影响．结果表明对应不同的零色散波长都存在唯一的最优信号光频使得调谐带宽达到最大,进而推导了最优信号光频和最大调谐带宽的解析表达式,给出了提高此类器件调谐带宽和泵浦效率,减少调谐中输出信号功率起伏的优化设计方法．与以往实验结果相比优化后同等泵浦功率下调谐带宽可增加10nm,若保证同样的调谐带宽则可将泵浦功率降低4．6dB．