设计了一种适用于偏振复用相干解调光纤通信系统的色散均衡器，用于补偿信道传输的色散损伤。该均衡器采用半码元间隔的蝶形有限脉冲响应滤波器结构，与此结构配合的自适应算法分别采用最小均方算法和递归最小二乘算法。通过仿真实验，分析了两种算法对残留色度色散和偏振模色散的补偿容限。仿真结果表明，递归最小二乘算法的补偿效果优于最小均方算法，它可以同时补偿1760 ps/nm的残留色度色散和104.9 ps偏振模色散引起的差分群时延，比同等条件的最小均方算法提升性能2.23 dB。

设计了一种宽带可调谐多波长布里渊/铒光纤光源。利用光纤中的受激布里渊散射效应产生反方向传输的斯托克斯信号将光信号返回线型腔中，消除了腔内自激模的影响，使光源的调谐带宽仅由掺铒光纤放大器的带宽和布里渊抽运信号的调谐范围决定。布里渊抽运信号进入布里渊增益介质之前经过掺铒光纤放大器的两次放大，有效降低了布里渊增益的抽运阈值。该光源实现了1530～1570 nm之间40 nm可调谐范围的输出。在布里渊抽运信号功率2 mW，1480 nm抽运源抽运功率110 mW情况下，在1540～1566 nm范围内，获得了波长间隔0.084 nm的5个波长的输出。

基于受激布里渊散射的慢光在全光通信中具有重要的应用前景。传统的光纤作为慢光介质,具有较低的延迟效率,对光纤长度和抽运功率要求较高,而高非线性光子晶体光纤作为慢光介质应用于慢光系统,可以提高系统的延迟效率。实验选用一段70 m长的高非线性光子晶体光纤作为慢光介质,在抽运功率101 mW情况下,50 ns脉冲信号获得了33 dB的布里渊增益,脉冲延迟了30 ns,延迟效率达到了0.0046 ns/(mW·m),是普通单模光纤的13.7倍。该光纤应用于受激布里渊散射慢光系统可以有效缩短光纤长度和降低对抽运功率的要求,具有潜在的应用前景。

The interaction of multi-channel surface acoustic waves (SAWs) and a guided optical wave in fiber is studied, and the corresponding coupled wave equations are derived. A novel two-channel SAW all-fiber acousto-optic modulator is designed, fabricated, and tested. The theoretical analysis is supported by the experimental results.

基于单个倾斜光纤光栅(TFBG)提出了一种实现双参量曲率和温度同时测量的方法。研究发现,当弯曲方向与光栅栅面成一定角度时，倾斜光纤光栅的纤芯模谐振波长对弯曲不敏感而随外界温度变化线性漂移；低阶包层模谐振峰透射功率随曲率的增加而线性减小且对温度变化不敏感。由此特性提出了用单个倾斜光纤光栅的纤芯模谐振波长和低阶包层模谐振峰透射功率,分别实现对两个参量温度和曲率进行同时独立测量的传感器设计方案，该方法有望解决光纤光栅在测量中存在的温度和弯曲之间的交叉敏感问题。

倾斜光纤光栅的透射谱中有纤芯模和大量的包层模, 它们具有与布拉格光栅相同的温度特性。利用HF酸腐蚀的方法得到具有不同包层直径的倾斜光纤光栅, 研究了其对外界折射率的传感特性。结果表明, 外界环境折射率在1.333～1.4532之间变化时, 同一直径倾斜光纤光栅的高阶包层模的敏感性要比低阶包层模强; 随着包层直径的减小, 包层模的敏感性增强, 且在折射率比较高的环境中有更高的敏感性。因此, 利用倾斜光纤光栅的温度特性不仅可以解决温度交叉敏感问题, 而且通过不同的腐蚀程度能定制所需要的灵敏度, 以实现对环境折射率的高灵敏度测量。该方法可应用于对生物和化学等高灵敏度传感领域的各种溶液进行实时监控。

提出了光纤光栅啁啾化传感概念和传感机理,将光纤光栅微观分解为栅区长度范围的许多具有独立感知能力且彼此关联的有效作用子栅集,表述了有效作用子栅集与待测环境场空间梯度分布之间的对应关系,从而较好地解释了光纤光栅啁啾谱产生的内在机理。理论推导并实验验证了光栅啁啾谱各谱参量(波长、带宽和反射光强)与待测环境场(温度和应变)之间的对应关系,为利用单一光纤光栅实现多参量同时区分测量、任意非均匀空间分布场传感提供了科学有效的解决方法。

从理论上研究了级联双折射光纤环镜滤波器的滤波特性,给出加隔离器与不加隔离器两种不同结构的串联双环镜滤波器透射光强的表达式,并对于两个环镜取不同的周期比时的滤波特性进行了数值模拟和分析.得出串联环镜滤波效果与级联顺序无关,光隔离器对滤波效果不会产生影响,只是增加了插入损耗.通过级联和改变两个环镜的双折射光纤长度比,可以获得不同的滤波效果.最后给出了多个环镜直接级联后透射光强的通项表达式,通过对通项式的理论分析可以设计不同的滤波器.

报道了基于光纤光栅反射谱带宽调制和光强差分检测技术实现单一光纤光栅温变不敏感动态压力传感的新方法。设计了一种结构新颖的双孔梁压力传感装置, 依据双孔梁有限元受力分析将光纤光栅准确定位于线性梯度应变区, 压力作用下光纤光栅反射谱对称展宽, 反射光强线性正比于压力变化。基于光波导理论和材料力学原理推导了线性梯度应变场作用下光栅反射谱带宽、反射光强与压力之间的响应关系。利用光强差分检测技术取代传统波长解调方法, 简化解调过程的同时传感系统免受温变影响。实验表明, 在-10～80 ℃的温度变化范围内, 系统测量误差小于总量程(120 kPa)的1.8％, 动态响应速度约80 Hz, 重复测量系统输出稳定, 具有较好的应用价值。

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置, 结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因, 理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加, 利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响, 提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响, 在-10 ℃～80 ℃的温度变化范围内, 测量误差小于1.2％, 实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。