提出了一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的可调谐双通带微波光子滤波器(MPF)结构,并对该结构进行了实验验证。利用两个级联的拥有不同中心反射波长、带宽及啁啾率的CFBGs,对已调制的光信号产生不同延时,获得了两个不同的频率通带。基于此,通过调整马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中的可调谐光延迟线,改变MPF的自由频谱范围,可实现两个通带中心频率的调谐。实验中获得的中心频率分别为6.75 GHz和16.07 GHz的频率通带。通过调节MZI两臂的臂长差,实现了MPF中心频率的调谐。所提出的双通带MPF结构简单,具有很好的可调谐性和稳定性。
光纤光学 微波光子学 可调谐双通带 微波光子滤波器 啁啾光纤布拉格光栅 马赫-曾德尔干涉仪 激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030605
提出了一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZMs)倍频系数可调的相位编码信号光产生方法。该方法的系统核心器件为级联MZMs,通过合理选择两个MZMs的直流偏置电压和调制指数等参数,可任意选取±k(k=1,2,…,5)阶边带中的一组边带。通过可编程光滤波器滤除5阶以上的高阶边带,再结合相位调制,可产生载波2、4、6、8和10倍频的相位编码信号。该方法是通过改变施加在级联MZMs上的射频驱动信号幅度实现倍频系数调节,方案简洁灵活。通过仿真实验验证了利用4 GHz的微波信号源分别产生载频32 GHz和40 GHz的相位编码信号,从而实现了8和10倍频信号输出,且所生成的相位编码信号具有很好的脉冲压缩性能。
光通信 相位编码信号 级联马赫-曾德尔调制器 倍频系数 可编程光滤波器
提出一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZM)的载频连续可调相位编码波形光产生方法。该方法通过设置级联MZM的直流偏置点和调制指数,实现对±4阶光边带的选取,通过控制施加在级联MZM上的射频驱动信号相位,可在非平衡时间脉冲整形(UTPS)系统的输出端产生倍频系数为16的相位编码信号。通过调整UTPS系统中两个线性调频布拉格光栅的色散值,可实现对相位编码信号载频的连续调谐。仿真中利用2 GHz的射频信号分别生成了载频为32 GHz和19.2 GHz的相位编码信号。仿真验证了所提方法的有效性,也验证了生成的信号具有较好的压缩性。
超快光学 相位编码信号 级联马赫-曾德尔调制器 非平衡时间脉冲整形系统 频率连续可调 脉冲压缩 光学学报
2017, 37(12): 1232001
Author Affiliations
Abstract
Microwave Photonics Center, Air Force Early Warning Academy, Wuhan 430019, China
Photonic generation of radio-frequency (RF) arbitrary microwave waveform with ultra-wide frequency tunable range based on a dispersion compensated optoelectronic oscillator (OEO) is proposed and experimentally demonstrated. Dispersion compensation scheme and specially designed fiber Bragg grating (FBG)-based Fabry–Perot (F-P) filters are employed in the OEO loop to realize a frequency tunable range of 3.5–45.4 GHz. An optimization process provided by the combination of an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) and FBG is employed to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of final RF signals. The generation of linear-frequency and phase-coded microwave waveforms, with a tunable carrier frequency ranging from 4 to 45 GHz and tuned chirping bandwidths or code rates, is experimentally demonstrated.
060.0060 Fiber optics and optical communications 350.4010 Microwaves Chinese Optics Letters
2017, 15(10): 100603
1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
设计并验证了一种基于分布布拉格反射（DBR）光纤激光器的高灵敏度微振动传感器。该传感器结构采用常见的质量块弹簧系统，质量块由于重力作用对DBR激光器的谐振腔产生侧向压力。当测试平台发生振动时，谐振腔所受到的侧向压力发生变化，导致激光器输出的两正交偏振模式产生的拍频信号改变。通过高速光电探测器和多通道数据采集平台对拍频信号进行采集，使用LabVIEW编程对采集信号进行处理，实现了对振动加速度信号的实时监测。理论分析与实验结果表明，该传感器具有极高的加速度灵敏度，对于单位重力加速度g其灵敏度达吉赫兹量级，能检测到微弱的振动信号。相较于传统光纤振动传感器而言，该传感器将光谱分析转化为频谱分析，使信号的采集与解调更加简单，且获得了更高的灵敏度。进一步分析表明，此结构在微重力环境下进行测量也是可行的，因此，在航空飞行器关键部件的微振动测量中有较大的应用潜力。
传感器 振动传感器 高灵敏度 分布布拉格反射光纤激光器 拍频
Author Affiliations
Abstract
We propose a high sensitivity sensor based on a mode number-encoded multi-longitudinal mode fiber laser. The fiber laser incorporates a uniform fiber Bragg grating (FBG) and a fiber Fabry-Perot interferometer (FFPI) as sensitive components in the cavity. The sensor counts the number of longitudinal modes (NLM) of fiber laser, which is caused by the mismatch between the reflection band of FBG and the transmission band of FFPI resulting from the application of external perturbation to the FBG. An electrical spectrum analyzer is adopted to analyze the NLM. The strain sensor is experimentally demonstrated to have sensitivity of as high as 0.02 \mu \varepsilon/mode.
060.2370 Fiber optics sensors 140.3510 Lasers, fiber 280.3420 Laser sensors Chinese Optics Letters
2013, 11(2): 020605
