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π相移光纤光栅的温度调谐特性

Temperature Tuning Properties of π Phase-Shifted Fiber Bragg Gratings

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摘要

根据π相移光纤光栅的温度可调谐原理, 使用半导体制冷器(TEC)和制冷片控制π相移光纤光栅的温度, 从而改变其中心波长。随着温度升高, π相移光纤光栅的中心波长向长波方向线性漂移, 温度从0 ℃变化到95 ℃时, 中心波长从1548.921 nm变化到1550.664 nm, 波长改变量为1.743 nm, 灵敏度约为18.35 pm/℃。为了验证π相移光纤光栅温度调谐的特性, 采用与其匹配的高反光纤光栅构成了C波段环形腔光纤激光振荡器, 利用π相移光栅的窄带滤波特性实现了窄线宽激光输出, 并通过控制π相移光栅的温度实现了输出激光波长的连续调谐。

Abstract

Based on the temperature tunable principle of π phase-shifted fiber Bragg gratings, a thermo-electric cooler and a refrigeration wafer are used to control the temperature of a π phase-shifted fiber Bragg grating, and then change its central wavelength. Its central wavelength has a bathochromic shift with temperature rising. As the temperature rises from 0 ℃ to 95 ℃, the central wavelength changes from 1548.921 nm to 1550.664 nm with a total change of 1.743 nm. The sensitivity is approximately 18.35 pm/℃. In order to verify the temperature tuning properties of π phase-shifted fiber Bragg gratings, we design a C-band ring-cavity fiber laser by using high reflectivity fiber Bragg grating(FBG) with matched reflectance spectrum. We use narrow-band filtering characteristics of π phase-shifted FBG to realize narrow linewidth fiber laser output, and control the temperature to realize continuous tuning of output laser wavelength.

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补充资料

中图分类号:O436

DOI:10.3788/AOS201737.1006004

所属栏目:光纤光学与光通信

基金项目:国家自然科学基(11274385)

收稿日期:2017-04-13

修改稿日期:2017-05-25

网络出版日期:--

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孙俊杰:国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
王泽锋:国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
王 蒙:国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
奚小明:国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
陈金宝:国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073

联系人作者:孙俊杰(15143115236@163.com)

备注:孙俊杰(1994-), 女, 硕士研究生, 主要从事光纤器件应用方面的研究。

【1】Kurkov A S, Bernage P, Niay P, et al. 1.55 μm single-frequency long-cavity fiber laser with π/2 phase shifted DFB mode selection[C]. IEE Colloguium on Optieal Fiber Gratings, 1997: 5559560.

【2】Zhao Y, Chang J, Wang Q, et al. Research on a novel composite structure Er3+-doped DBR fiber laser with a π-phase shifted FBG[J]. Optics Express, 2013, 21(19): 22515-22522.

【3】Melloni A, Chinello M, Martinelli M. All-optical switching in phase-shifted fiber Bragg grating[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2000, 12(1): 42-44.

【4】Guo J, Yang C. Highly stabilized phase-shifted fiber Bragg grating sensing system for ultrasonic detection[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27(8): 848-851.

【5】Malara P, Campanella C E, de Leonardis F, et al. Enhanced spectral response of π-phase shifted fiber Bragg gratings in closed-loop configuration[J]. Optics Letters, 2015, 40(9): 2124-2126.

【6】Huang W, Zhang W, Zhen T, et al. π-phase-shifted FBG for high-resolution static-strain measurement based on wavelet threshold denoising algorithm[J]. Journal of Lightwave Technology, 2014, 32(22): 3692-3698.

【7】Ahuja A K, Steinvurzel P E, Eggleton B J, et al. Tunable single phase-shifted and superstructure gratings using microfabricated on-fiber thin film heaters[J]. Optics Communications, 2000, 184(1/2/3/4): 119-125.

【8】Xu M G, Alavie A T, Maaskant R, et al. Tunable fibre bandpass filter based on a linearly chirped fibre Bragg grating for wavelength demultiplexing[J]. Electronics Letters, 1996, 32(20): 1918-1919.

【9】Hamarsheh M M N, Falah A A S, Mokhtar M R. Tunable fiber Bragg grating phase shift by simple pressure packaging[J]. Optical Engineering, 2015, 54(1): 016105.

【10】Wu L, Pei L, Liu C, et al. Research on tunable phase shift induced by piezoelectric transducer in linearly chirped fiber Bragg grating with the V-I transmission matrix formalism[J]. Optics & Laser Technology, 2016, 79: 15-19.

【11】Liao C, Xu L, Wang C, et al. Tunable phase-shifted fiber Bragg grating based on femtosecond laser fabricated in-grating bubble[J]. Optics Letters, 2013, 38(21): 4473-4476.

【12】Wang Yiping, Tang Jian, Yin Guolu, et al. The fabrication method and sensing application of fiber grating[J]. Journal of Vibration Measurement & Diagnosis, 2015, 35(5): 809-819.
王义平, 唐 剑, 尹国路, 等. 光纤光栅制作方法及传感应用[J]. 振动、测试与诊断, 2015, 35(5): 809-819.

【13】Zhang Xin, Yang Zhi, Li Qianglong, et al. Research on temperature tuning properties of chirped fiber grating[J]. Acta Optica Sinica, 2016, 36(5): 0505002.
张 新, 杨 直, 李强龙, 等. 啁啾光栅的温度调谐特性研究[J]. 光学学报, 2016, 36(5): 0505002.

【14】Kashyap R. Fiber Bragg gratings[M]. New York: Academic Press, 1999: 83.

引用该论文

Sun Junjie,Wang Zefeng,Wang Meng,Xi Xiaoming,Chen Jinbao. Temperature Tuning Properties of π Phase-Shifted Fiber Bragg Gratings[J]. Acta Optica Sinica, 2017, 37(10): 1006004

孙俊杰,王泽锋,王 蒙,奚小明,陈金宝. π相移光纤光栅的温度调谐特性[J]. 光学学报, 2017, 37(10): 1006004

被引情况

【1】曾祥楷,孙燕斌. 波导布拉格光栅时延响应谱的通解. 光学学报, 2018, 38(12): 1205001--1

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