Yihong Fang 1,2Xinyi Zhang 1,2Xiheng Huang 1,2Yan Zeng 1,2[ ... ]Yuwen Qin 1,2,3,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Photonics Technology, School of Information Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
2 Guangdong Provincial Key Laboratory of Information Photonics Technology, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
3 Key Laboratory of Photonic Technology for Integrated Sensing and Communication, Ministry of Education, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
The dynamic gain of a few-mode erbium-doped fiber amplifier (FM-EDFA) is vital for the long-haul mode division multiplexing (MDM) transmission. Here, we investigate the mode-dependent dynamic gain of an FM-EDFA under various manipulations of the pump mode. First, we numerically calculate the gain variation with respect to the input signal power, where a mode-dependent saturation input power occurs under different pump modes. Even under the fixed intensity profile of the pump laser, the saturation input power of each spatial mode is different. Moreover, high-order mode pumping leads to a compression of the linear amplification region, even though it is beneficial for the mitigation of the differential modal gain (DMG) arising in all guided modes. Then, we develop an all-fiber 3-mode EDFA, where the fundamental mode of the pump laser can be efficiently converted to the LP11 mode using the all-fiber mode-selective coupler (MSC). In comparison with the traditional LP01 pumping scheme, the DMG at 1550 nm can be mitigated from 1.61 dB to 0.97 dB under the LP11 mode pumping, while both an average gain of 19.93 dB and a DMG of less than 1 dB can be achieved from 1530 nm to 1560 nm. However, the corresponding signal input saturation powers are reduced by 0.3 dB for the LP01 mode and 1.6 dB for the LP11 mode, respectively. Both theoretical and experimental results indicate that a trade-off occurs between the DMG mitigation and the extension of the linear amplification range when the intensity profile of pump laser is manipulated.
few-mode erbium-doped fiber amplifier differential modal gain saturation input power 
Chinese Optics Letters
2024, 22(2): 021403
Author Affiliations
Abstract
Institute of Advanced Photonics Technology, School of Information Engineering, and Guangdong Provincial Key Laboratory of Information Photonics Technology, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
We proposed and experimentally demonstrated an all-fiber sensor for measuring bend with high sensitivity based on a ring core fiber (RCF) modal interferometer. The sensor was fabricated by splicing a segment of RCF between two pieces of multimode fiber (MMF) and single-mode fiber (SMF) at the ends of the MMF as lead-in and lead-out. Due to the first segment of the MMF, the transmitted light is coupled into the ring core, silica center, and cladding of the RCF, exciting multiple modes in the RCF. By the modal interferences in the structure, bending sensing can be realized by interrogating the intensity of the interference dip. Experimental results show a high bending sensitivity of -25.63 dB/m-1 in the range of 1.0954 m-1 to 1.4696 m-1. In addition, the advantages of the bend sensor, such as small size, low temperature sensitivity, and simple fabrication process, can be used for curvature measurement in building health monitoring.
optical fiber sensor curvature temperature ring core fiber 
Chinese Optics Letters
2023, 21(5): 051201
作者单位
摘要
1 广东工业大学 信息工程学院, 广州 510006
2 广东工业大学 广东省信息光子技术重点实验室, 广州510006
针对现有的波长解调型光纤布喇格光栅(FBG)风速计系统成本高、操作不方便等问题, 提出一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。使用泵浦激光对长度为15 mm的FBG进行非均匀加热后, 使其产生明显的啁啾效应, 利用啁啾化FBG在风速作用下温度梯度降低导致啁啾程度减弱, 其反射光功率也随之减小的原理, 成功实现了强度解调型的FBG风速测量。实验结果表明: 风速计的测量范围达0~11 m/s, 在风速为0.1 m/s时风速计的灵敏度高达-28.60 μW/(m·s-1), 其动态响应时间小于1 s(低风速到高风速约为0.3 s, 高风速到低风速为0.9 s)。
热式风速计 光纤布喇格光栅 啁啾效应 强度解调 thermal anemometer, fiber Bragg grating, chirp eff 
光通信技术
2022, 46(3): 13
胡进坤 1郭晓洁 1李建平 2,3,*许鸥 2,3[ ... ]秦玉文 2,3
作者单位
摘要
1 暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
2 广东工业大学信息工程学院, 广东 广州 510006
3 广东省信息光子技术重点实验室, 广东 广州 510006
基于模式/模群复用的多模光纤通信系统是目前光通信领域的研究热点。系统中存在多个模式/模群,如何准确识别它们是提升传输系统性能的关键问题之一。提出了一种基于深度学习的多模光纤模式与模群的智能识别模型,通过引入全卷积神经网络(CNN),对噪声影响情况下线偏振模式及其模群进行仿真和实验研究。首先,基于多平面光转换模式复用器件和普通OM2多模光纤,搭建10个模式(LP01、LP11a/b、LP21a/b、LP02、LP12a/b、LP31a/b)及其对应的3个模群的光场信息获取的仿真和实验平台,利用大量数据进行训练和验证。实验结果显示,模式/模群的总体识别率可达到100%。通过将获取的模群光场图片重构为低分辨率图片,研究低密度光电探测器阵列接收条件下,智能识别模型的识别性能。实验结果显示,采取4×4光探测器阵列接收光场信息时,能获得98.3%的识别效率。本研究表明提出的智能识别模型具有良好的光纤模式/模群智能识别能力,其在多模光纤通信系统性能提升与智能光性能监测方面具有一定的应用潜力。
光通信 模分复用 深度学习 模式/模群识别 
光学学报
2022, 42(4): 0406004
苏柏缙 1,2钟立熙 1,2许鸥 1,2秦玉文 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 广东工业大学信息工程学院,先进光子技术研究院,广东 广州 510006
2 广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
3 河源广工大协同创新研究院,广东 河源 517000
为了进一步增加光纤通信容量,作为空分复用实现方案之一的多芯光纤技术吸引了人们越来越多的研究兴趣。与此同时,基于多芯光纤的各种新型有源、无源光器件也不断涌现。其中,多芯光纤光栅,由于结合了多芯光纤与光纤光栅的独特优势,为新型全光纤器件的设计和应用提供了多种可能,在光纤通信、光纤传感、光纤激光器等领域具有广泛的应用空间。本文分别从多芯光纤选择性刻写和全芯刻写出发,详细介绍了多种基于不同光源、不同写入方式的多芯光纤光栅刻写方案,并结合不同应用场景,分析了不同方案的技术特点。
光纤光栅 光纤通信 光纤传感器 多芯光纤 光栅刻写 
激光与光电子学进展
2022, 59(3): 0300004
作者单位
摘要
1 太原理工大学 电气与动力工程学院, 太原 030024
2 广东工业大学 信息工程学院, 广州 510006
根据IEEE 802.3ca新标准中对50 Gbit/s-以太网无源光网络(EPON)上行链路的说明, 网络上行链路中需要对多波长进行动态带宽分配。文章采用长短时记忆神经网络对网络流量进行预测, 旨在提高带宽分配的效率; 同时, 考虑到网络中不同类型业务对网络时延和带宽要求的差别, 分别对不同优先级的业务采取不同的分配方案。仿真实验表明, 基于神经网络预测的方法可以有效降低网络的延迟; 对不同业务采取不同分配方案时, 高优先级业务的延迟降低, 并且随着网络负载的提高, 延迟变化幅度较小。文章所提算法满足了高优先级业务的需求, 虽然低优先级业务延迟与之前方式相比有所增大, 但考虑到低优先级业务对延迟要求并不高, 因此对于网络整体服务质量影响不大。
50 Gbit/s以太网无源光网络 长短时记忆神经网络 动态带宽分配 网络服务质量 50 Gbit/s-EPON long short-term memory neural network dynamic bandwidth allocation quality of service 
光通信研究
2021, 47(5): 24
杨海林 1,2刘丽娟 1,2彭迪 1,2许鸥 1,2秦玉文 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院, 广东 广州 510006
2 广东省信息光子技术重点实验室, 广东 广州 510006
3 河源广工大协同创新研究院, 广东 河源 517000
随着5G通信时代的来临,大容量、高频段和多业务接入的移动通信网络建设面临诸多挑战。在5G网络中,由于5G信号的高频段特征,基站覆盖范围大大减小,需要布设的基站数量急剧增加,为了保证覆盖能力,并降低总体的成本和功耗,基站正在向小型化、密集化、无源化方向发展。而光纤信能共传技术为实现新一代分布式微基站提供了解决方案,此技术通过光纤将射频信号和能量光传输至基站,为基站供能的同时,利用天线完成无线宽带信号的发射。介绍了光纤信能共传技术近年来的研究进展,并通过分析典型方案的特点,阐述了光纤信能共传技术的发展趋势。
光纤光学 光载无线通信系统 光纤传能技术 传能光纤 光纤耦合 
光学学报
2021, 41(11): 1100001
作者单位
摘要
广东工业大学信息工程学院, 广东 广州 510006
提出了一种基于双相移光纤光栅和光电振荡器的传感解调方法。该方法融合了光纤光栅传感技术与微波光子技术,其中光纤光栅同时作为传感探头及光电振荡器中的微波光子滤波器组成单元,当外界待测量改变光栅特性时,光电振荡器产生的微波频率也将随之改变,且环境温度变化并不会对微波频率造成影响,有效避免了交叉敏感。同时,阐述了通过光电振荡结构将光栅波长变化转换到微波域进行解调的方案及优点,进而得到了实验搭建的基于此光栅的双通带微波光子滤波器测试结果,构造了基于双通带微波光子滤波器的光电振荡环,实验结果表明,该系统的传感解调灵敏度约为36 MHz/με。所提方法为光纤光栅传感的高速、高分辨率解调提供了新思路,推动了光纤传感的实用化进展。
光纤光学 微波光子滤波器 光电振荡 传感解调 频-时域映像 
激光与光电子学进展
2019, 56(15): 150601
许鸥 *
作者单位
摘要
广东工业大学信息工程学院, 广东 广州 510006
实现单纵模光纤激光器的技术难点主要在于如何使谐振腔具有高的模式选择性能,以及如何加入适当的窄带滤波器来辅助选频,而光纤光栅技术在光纤激光器的设计与性能优化方面扮演着十分重要的角色。综合论述了近年来国内外利用光纤光栅产生单波长或多波长单纵模全光纤激光器的主要实现技术,并分析其优缺点,最后给出了总结与展望。
激光器 光纤激光器 光纤光栅 单纵模 窄带滤波 
激光与光电子学进展
2015, 52(3): 030010
作者单位
摘要
北京交通大学光波技术研究所, 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
提出一种基于保偏光纤布拉格光栅(PMFBG)的对称腔多波长掺铒光纤激光器(EDFL)。使用直接在保偏光敏光纤(PMPF)上写入的光纤布拉格光栅作为波长选择器件, 利用激光谐振腔中的偏振烧孔效应(PHB), 通过调整偏振控制器(PC), 在室温下得到稳定的四波长激光运转。输出激光的边模抑制比(SMSR)达到50 dB, 约一个半小时重复扫描时间内对应于每一波长的振幅变化差异均小于0.8 dB。
激光器 掺铒光纤激光器 多波长 偏振烧孔效应 保偏光纤 光纤布拉格光栅 
中国激光
2009, 36(7): 1886

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