干涉型光纤传感器是一种高灵敏度的传感器，在许多领域都具有重要应用价值，而偏振衰落是这种传感器中需要解决的一个重要问题。提出采用脉冲正交偏振切换及基于相位生成载波(PGC)的信号合成算法来实现抗偏振衰落。阐述了正交偏振切换方法的基本理论，分析了以PGC解调为基础的正交偏振切换合成算法的原理，搭建了实验系统进行实验研究。结果表明，当光纤中偏振态受到扰动时，通过正交偏振切换及合成算法，合成的结果等效干涉度可以稳定在0.93~0.94之间；解调结果的噪声可以达到四路偏振通道噪声的最低水平。该方法可以消除传输光纤中偏振扰动所造成的低频相位漂移，使解调结果不受传输光纤中偏振态扰动的影响。长时间的噪声监测结果表明，PGC调制频率为8 kHz时，系统噪声达到了-96 dB/Hz （1 kHz），与同一系统中采用法拉第旋镜作为反射镜测得的本底噪声相当。该方法为解决干涉型光纤传感器时分复用阵列，特别是基于光纤光栅的干涉型准分布式光纤传感器和分布式传感系统中的偏振衰落问题提供了一种可行的途径。

We propose a system of time-division multiplexing (TDM) and spatial frequency-division multiplexing (SFDM). Extrinsic Fabry–Perot interferometric sensors are applied to detect weak acoustic signals. The broadband source is employed, the light from it is modulated by a pulse signal sequence and is efficiently amplified by semiconductor optical amplifiers. Experimental results show that the equivalent noise pressure spectrum level is -97.2 dB re 1 rad/vHz below 1250 Hz, and the cross talk between two sensors in one TDM channel is -32.7 dB with a cavity length difference of 60 μm. The number of sensors in this multiplexing system can theoretically reach 160.

报道了自组织反馈光纤环形激光器中施加相位调制后产生的强度混沌现象。对自组织反馈光纤环形激光器进行稍大于阈值的泵浦, 通过压电陶瓷引入相位调制；保持泵浦功率及调制电压不变, 改变调制频率, 得出光强随不同调制频率变化的分岔图, 观察到某些特定频率区域内激光器输出进入类似混沌的状态。针对类似混沌的光强输出序列进行非线性时间序列分析, 通过功率谱计算、相空间重构、关联积分计算等方法得到了多段调制频率区间内光强序列具有混沌特征的证据。初步分析产生混沌的机理得出: 特定条件下施加的相位调制等同于损耗调制。

We experimentally study the chaotic behaviors in a compact all-fiber erbium-doped fiber ring laser (ED-FRL) with an added Mach-Zehnder interferometer (MZI) by using a phase-modulation method. A piezo-electric ceramic transducer (PZT) is incorporated in the MZI to introduce single-frequency phase modulation. The coexistence of intermittency and period-doubling bifurcation routes to chaos in the EDFRL system is observed by adjusting the modulation frequency or the phase modulation depth in the experiment. In addition, the EDFRL presents irregular multi-longitudinal-mode oscillation with a definite linear polarization when operating at intensity chaos state.

基于傅里叶变换的非本征光纤法布里-珀罗干涉仪(EFPI)的解调方法，对解调白光干涉的EFPI具有解调精度高，动态范围大，且可实现腔长的绝对测量等优点。然而，该方法的动态范围和解调精度分别受限于采样导致的非线性谱分布以及傅里叶变换的栅栏效应。分别采用三次样条插值和改进的傅里叶变换来消除光谱的啁啾特性和提高解调精度。仿真和实验证明该算法的解调精度提高了70倍。

在掺铒光纤环形腔内插入未抽运掺铒光纤可形成自组织激光腔。在环形腔多模激光器稳态方程中引入饱和吸收体光栅非线性耦合模方程，建立了全光纤自组织激光腔稳态模型，并得到了边模平坦的单纵模解。仿真分析了激光运行过程中输出耦合器位置、输出比例以及抽运功率等参数对饱和吸收体光栅特性的影响。仿真结果表明，在同等抽运参数与输出比例下，输出耦合器前置式结构较后置式结构中的光栅具有更高的纵模边模抑制比；两种结构下纵模边模抑制比均随输出比例增加而增加，并随抽运功率增加而减小。对前置式结构优化的输出耦合比例取值范围在60%~80%之间。对两种结构激光器的稳定性地图测量证实了仿真结果。

研究了影响干涉型光纤水听器远程无中继传输系统性能的各种噪声，分析了分布式拉曼光纤放大（DFRA）与掺铒光纤放大（EDFA）混合放大方案对光放大相位噪声抑制的效果，并通过实验得到了与仿真分析一致的结果。研究了相位产生载波（PGC）调制解调对相干双重瑞利散射（DRS）噪声的抑制原理，并对不同距离的DRS噪声抑制效果进行了讨论。远程实验结果表明，PGC技术可使相干DRS噪声降低19 dB，混合放大可使光放大噪声降低7.2 dB。经噪声综合抑制后，100 km传输系统的相位噪声降至-113.2 dB(即2.2 μrad/Hz1/2)，与短程系统噪声基本相当；200 km传输后噪声降至-104 dB(即6.3 μrad/Hz1/2)，相比短程系统增加的部分主要为残留的DRS噪声。

介绍了细线拖曳声纳的基本原理和系统组成, 概括了其关键技术和结构特点。针对不同原理和类型的水听器, 分别介绍了基于压电水听器、光纤水听器的细线拖曳声纳的最新研究成果。在此基础上, 讨论了目前存在的主要问题和发展方向。

研制了一种直径为13 mm的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器，介绍了该光纤水听器的工作原理，优化设计了光纤水听器结构。在小直径情况下，保证了较高的声压灵敏度，同时获得了较低的加速度灵敏度。实验测得在80～2500 Hz频段内，该光纤水听器的平均声压灵敏度为-142.5 dB，灵敏度的起伏小于±0.8 dB，加速度灵敏度小于-20 dB。实验结果表明，研制的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器，能很好地满足拖曳细线阵的使用要求。