提出了一种利用取样光栅周期的啁啾平衡切趾取样光栅单信道内直流分量的方法, 基于该方法的切趾光栅滤波器具有波长设计灵活不受限于模板周期和只需一次曝光过程、亚微米量级制作精度的优点。利用均匀光栅最大反射率测量模型和零点带宽测量模型得到了实验所使用的载氢光纤紫外光致折射率变化量与曝光时间的关系。在此基础上, 利用提出的新方法设计并实验制作了中心反射波长为1549.84 nm,3 dB带宽分别为75 pm和55 pm的两根升余弦切趾光栅滤波器, 实验制作与理论设计仿真结果非常接近, 成功消除了取样光栅-1级子光栅谱短波长方向处的法布里-珀罗共振现象, 得到的光栅滤波器反射谱和透射谱具有良好的对称性, 反射谱边带抑制度在20 dB以上。

分析了基于等效相移(EPS)技术的超结构光纤光栅(SSFBG)相位编/解码器的原理及特点, 提出并实现了一种双边带编/解码器。该编/解码器在不改变光纤光栅长度的前提下, 实现了+1级和+3级编解码谱的级联, 并很好地继承了等效相移技术所具有的设计灵活、制作精度低和与波分复用(WDM)系统兼容能力强等诸多的优点。理论及实测数据仿真结果均表明, 在光脉冲源匹配最佳的前提下, 双边带编/解码器较传统等效相移编/解码器而言, 使得基于该光纤光栅相位编/解码器的窄带相干光码分多址(OCDMA)系统的编解码性能提高了3 dB, 通过对比分析得到其本质原因在于双边带编/解码器结构提高了其单位长度内携带的相位信息量。

设计并实现了基于采样光纤光栅的光码分多址(OCDMA)谱相位编解码器。根据等效啁啾原理,采用分段采样啁啾的方法将宽谱光源的不同频率分量在时域上分离并重新组合,并将地址码信息用等效相移的方式引入到不同的频率分量上实现谱相位编码。采用该方法制作的编解码器具有制作简单、工艺要求低的特点,便于系统应用。对该编解码器的性能进行了计算机仿真并与实测数据进行了对比,结果显示该编解码器具有较好的性能。

光码分多址(OCDMA)系统中,编解码器的性能是影响系统整体性能的关键因素之一,而波长漂移会影响编解码的性能。在分析等效相移超结构光纤光栅(EPS-SSFBG)作为光码分多址相位编解码器的基础上,仿真研究了不同码字、不同码长、不同编码带宽、不同编码效率和不同折射率调制深度的编解码器对波长漂移的容忍度(WDT)。仿真结果表明,光源与编解码器之间的波长漂移容忍度较大; 若光源脉宽相对较宽,光源的中心波长偏移编解码器的中心波长一定值时,解码输出的自相关峰旁瓣比(P/W)反而提高; 不同码字、不同编码效率、不同折射率调制深度都会不同程度地影响波长漂移容忍度。

给出了时域相位光码分多址系统(OCDMA)的噪声模型,提出了由码间串扰(ISI)所引起的自差拍噪声(SB)概念。利用鞍点近似法分析了多址干扰(MAI)、码间串扰、自差拍等噪声对系统性能的影响,给出了系统误码率公式。对最佳门限接收系统以及采用光硬件限幅器的系统性能进行了仿真研究,表明“1”码的误判概率是影响系统的决定性因素,也是开关键控(OOK)系统难以克服的主要问题。最后给出一种采用双编/解码器平衡检测系统的原理框图,分析其性能,并与传统OOK系统比较,结果表明其性能有较大的提高。

提出了一种基于光纤光栅中法拉第效应和测量偏振相关损耗的直接测量磁场的新方法,给出了理论分析和实验结果。当有外加磁场时,光纤光栅中的法拉第效应使两个圆偏振光的传播常量改变,从而导致光纤光栅的偏振相关损耗的变化。仿真结果表明,外加磁场与偏振相关损耗峰值在一定的测量范围内存在线性关系,测量结果对温度变化不敏感。分析了光栅的参量对测量性能的影响。实验中得到该方案测量磁场的灵敏度为7.8e-6 dB/Gs,利用现有精度为10-5 dB的光矢量分析仪得到最小可测磁场为2 Gs。实验与理论吻合较好。

<作者>正交四相序列编码相比于二相序列具有更大的码字容量和更好的互相关特性,因此更适用于光码分多址(OCDMA)无源光接入网。提出并实现了一种基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器。该编/解码器采用A族四相序列作为地址码,在制作的过程中仅需一个均匀相位掩模板即可实现编码功能,并且在性能上与传统工艺制作的编码器相当。为了与不同波长信道相匹配,提出了变信道编码技术,仿真结果表明采用该技术的编码器具有更高频谱效率,因此得到更好的编/解码性能。对一个码长63,长度4.1 cm的正交四相编/解码器进行了信息速率为2.5 Gb/s,码片速率为156 Gchip/s的编/解码实验,取得了较好的编/解码效果。

光码分多址(OCDMA)技术是实现未来宽带全光接入网的最佳技术之一。提出了一种基于超结构光纤光栅(SSFBG)的光码分多址时域相位编/解码器。编/解码器根据等效相移原理,采用Sinc函数作为采样函数,仅仅利用一块均匀的相位掩模板即实现了多个性能一致的编/解码信道,可以并行对不同波长通道的用户同时进行编/解码,既节省了成本又提高了系统容量。对该编/解码器的结构和性能进行了分析,并进行了计算机仿真。结果表明,对于使用127位Gold序列的编/解码器,各通道自相关峰瓣比(P/W)大于16.3 dB,峰瓣比波动小于0.4 dB,归一化自相关峰值波动小于0.04,各个编码通道取得了与纯相移编/解码器相近的性能,可用于光码分多址/波分复用(WDM)混合系统。