国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
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。
光纤光学 光纤激光器 自组织 动态光栅 跳模
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利用耦合非线性微分方程组求解饱和吸收体光栅（SAG）的损耗谱，得到了在无谐振腔时SAG参数与光栅带宽、中心频率损耗、边模抑制比等光栅滤波特性的关系。考虑谐振腔的存在，对SAG纵模边模抑制比进行修正，数值分析了优化区范围及优化程度。结果表明，当满足饱和吸收体长度约为腔内光纤长度1/3时，可实现平坦的边模损耗谱，且在小于由注入功率决定的掺铒光纤长度内，纵模的边模抑制比较无谐振腔时提高了0.3~0.6 dB。采用扫频法初步验证了达到平坦边模损耗谱的条件。
激光器 光纤激光器 饱和吸收体光栅 掺铒光纤 超窄线宽 跳模
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2 海军潜艇学院, 山东 青岛 266071
理论分析了保偏光纤双折射效应，应用有限元法建立了保偏光纤的三维模型，得到了其横截面上的应力分布及归一化的双折射参数。选择3种全光纤构成的纯光学系统进行对比拍长测试实验，实验结果和理论模型计算结果十分吻合，并对比研究了几种测试方法的优缺点。选定一种光路结构简单有效的双折射测试系统，对高双折射光子晶体光纤进行测试，测得了其归一化的双折射参数，并计算得其拍长约为1.2 mm。研究结果对不同复杂结构保偏光纤的建模理论分析和拍长性能测试及高双折射光子晶体光纤设计制作后的性能测试有一定的实用价值。
光纤光学 保偏光纤 有限元法 全光纤系统 拍长测试 高双折射光子晶体光纤
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光纤光栅的相位谱对光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔的光谱特性有重要影响。对光纤布拉格光栅(FBG)光谱，特别是FBG相位谱进行了深入分析，推导了低反射率FBG的线性相位谱的一般表达式，提出了高反射率FBG的三段线性相位近似方法，得到了简洁直观的相位谱数学表达式。然后采用和普通F-P腔对比的方式，以等效腔长的概念分析了FBG构成的F-P(FBG-FP)腔相位谱特性，并讨论了拟合法、周期法和傅里叶变换法这3种常用的FBG-FP腔长估计算法。设计了FBG-FP腔光谱测量方案，得到了高精度的光谱曲线，对比分析了前述3种腔长估计方法的计算结果，验证了理论分析的正确性。
光纤光学 光纤布拉格光栅 法布里-珀罗腔 相位谱 腔长估计
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针对电交换路由成为全光网通信和密集波分复用等高速信息传递网的电子瓶颈的现状，开展对全光光分插复用器的理论和实验研究。介绍了基于Mach-Zehnder干涉仪和FBG结构、基于FBG和光环行器结构以及一体化光纤光栅耦合器结构的光分插复用器的工作原理，实际构建了3种结构的光分插复用器，并分别搭建测试系统进行了单波长光信号上/下行实验研究，对比了这3种光分插复用器结构的性能和优缺点，为全光光分插复用器的设计制作提供了参考。
光分插复用器(OADM) 分立结构型OADM 一体化型OADM 光纤光栅耦合器 optical add/drop multiplexer (OADM) discrete OADM integrative OADM fiber grating coupler
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基于熔融拉锥耦合器制作工艺及相位掩模布拉格光纤光栅制作工艺，初步制作了一体化光纤光栅耦合器(FGC)，通过对影响初制器件特性的工艺因素进行分析和实验验证，提出了改进的一体化光纤光栅耦合器制备工艺，成功制成了一体化光纤光栅耦合器，进行了器件特性测试实验研究，即光波上行复用（OAM）、光波下行复用（ODM）实验，为一体化光纤光栅耦合器的制备提供了参考。
光纤通信 一体化光纤光栅耦合器 制备工艺 光分插复用器
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提出一种熊猫型的保偏光纤光栅耦合器，综合了光纤光栅优良的波长选择特性和光纤耦合器的多端口特点,最重要的是具有偏振保持能力，非常适用于全保偏光纤传感阵列系统的光分插复用。提出了熊猫保偏光纤光栅耦合器制作工艺流程，制作了三支熊猫保偏光纤光栅耦合器,测试发现在耦合区刻写光纤光栅对器件的偏振消光比没有产生明显的劣化影响。对器件进行了光分插复用实验，成功实现了1536.6 nm光的上行和下行，即光分插复用。
光纤光栅 光纤光栅耦合器 熊猫保偏光纤 光分插复用
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提出将雷达、声呐领域中的时延估计算法用于均匀应变场或温度场中任意形状的光栅反射谱中心波长的检测。分析了信噪比(SNR)对不同形状反射谱进行峰值提取的影响。分析结果表明，对均匀周期的单模光纤布拉格光栅，其长度越长，折射率变化越大，峰值检测受信噪比影响也越严重；实验结果表明，与常规算法相比，采用时延估计中的相位谱法进行中心波长偏移量的提取，估计精度不受波长扫描精度的限制，对噪声造成的中心波长随机漂移有很好的抑制作用，而且无需对反射谱的形状进行假设与曲线拟合，计算量小，检测精度可达到皮米量级。
光纤光栅 波长检测 峰值提取 时延估计 相位谱法
