1 北京交通大学光波技术研究所，北京 100044
2 北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京 100044
提出了一种基于矢量模式的全光纤模式选择耦合器，该耦合器由一个单模光纤和一个空气芯环形少模光纤组成。基于耦合模理论，研究了不同参数对耦合特性的影响，并且详细分析了纤芯间距对高阶模式间的串扰和工作带宽的影响。结果表明，在相位匹配条件下，该矢量模式选择耦合器可高效地实现基模与特定高阶模的耦合；通过改变耦合器的纤芯间距，可以调控模式间的串扰和工作带宽之间的平衡关系。该模式选择耦合器可直接实现基模到高阶矢量模式的高效转换，能降低光通信系统的插损和复杂度，在光纤激光器、光镊和模分复用系统中具有潜在的应用价值。
光纤光学 模分复用 相位匹配 矢量模式 模式选择耦合器
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Lightwave Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
2 Key Laboratory of All Optical Network and Advanced Telecommunication Network of Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
A tunable multi-wavelength erbium-doped fiber laser with precise wavelength interval control is reported theoretically and experimentally in this paper. It is made up of a Mach–Zehnder interferometer (MZI) filter and a Sagnac filter and supplemented by the four-wave-mixing effect. Compared with other filters, the proposed MZI filter based on the fused taper technology can change the wavelength interval more flexibly. The experiment result shows that wavelength tuning can be achieved, and the tuning range can reach . Moreover, the variation in the number of wavelengths is also realized. The maximum side-mode suppression ratio can reach 39 dB.
erbium-doped fiber laser fused taper technology wavelength interval Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 011402
1 北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
2 北京交通大学 光波技术研究所, 北京 100044
提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性, 研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明, 该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输, 且C波段(1 530～1 565 nm)所有信号模式增益大于23 dB, 信噪比高于27 dB, 差分模式增益小于0.015 dB。所提出的基于环形芯光纤的涡旋光纤放大器具有支持轨道角动量模式数量多、差分模式增益低、信噪比高的优势, 对于OAM复用长距离传输系统中的在线放大具有重要参考价值。
光纤放大器 轨道角动量 有效折射率差 差分模式增益 自发辐射放大 fiber amplifier orbital angular momentum effective refractive index difference differential mode gain amplified spontaneous emission
北京交通大学全光网及现代通信网教育部重点实验室光波技术研究所, 北京 100044
提出一种反抛物线型掺铒光纤,该光纤可以实现二阶模式组中简并矢量模式的有效分离。将其作为光纤激光器的增益介质,采用数值方法分析光纤中饵离子掺杂分布、饵离子掺杂浓度、光纤长度和抽运光功率对掺饵光纤激光器输出模式的影响。通过在光纤不同环形区域内掺杂饵离子,可以实现TE01模式或TM01模式的单独输出,并且激光器的斜率效率分别高达67.4%和63.5%,输出模式纯度分别高达99.97%和99.99%。所提的基于反抛物线型掺铒光纤的激光器具有斜率效率高、输出模式纯度高的优势,该光纤激光器可应用于高功率激光器、光纤通信和光纤传感等领域。
激光器 光纤激光器 掺杂分布 斜率效率 模式纯度
1 南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016
2 南通大学 电气工程学院，南通 226007
为了研究激光扫描共聚焦显微镜图像的计算机处理，首先对图像进行预处理，包括光线吸收和散射的补偿以及基于最大后验盲解卷积，以提高图像质量。然后采用光线投射算法重建三维结构，实现三维图像平移、旋转、缩放、光线设置等操作。实验结果表明，该方法能够应用于普通配置计算机，可以处理各大品牌激光扫描共聚焦显微镜拍摄的图像序列，具有较快的处理速度和良好的人机交互等优点。
图像处理 科学计算可视化 虚拟现实 激光扫描共聚焦显微镜 image processing visualization in scientific computing virtual reality laser scanning confocal microscopy
