1 邯郸学院 信息工程学院, 河北 邯郸 056005
2 华中科技大学 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
长周期光纤光栅的刻写、使用都需要在一定的应力下进行, 通过实验详细分析了应力对长周期光纤光栅刻写时、刻写后2个阶段谐振波中心波长、衰减深度等特性的影响。实验结果表明: 应力对谐振波中心波长无影响, 对谐振波衰减深度影响较大, 并且对长周期光纤光栅不同阶段性能的影响不同。刻写时, 40 g砝码提供的应力可以刻写出特性优良的长周期光纤光栅; 刻写后, 继续增加应力可以进一步提升长周期光纤光栅的性能。
长周期光纤光栅 逐点写入法 应力 高频二氧化碳激光器 谐振波 long period fiber grating point-by-point write method stress high frequency carbon dioxide laser resonant wave
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800；中国科学院大学 杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
基于自制的掺镱大模场光子晶体光纤，探索出一种高效快速的光子晶体光纤端面处理工艺。使用二氧化碳激光熔接机对光子晶体光纤进行旋转加热处理，并配合大口径光纤切割刀对塌缩区域进行切割。通过对比光纤在不同激光加热功率和加热时间下的塌缩效果，确定了最佳的加热功率和时间。对端面处理后的光纤进行激光震荡实验，测试光纤的激光性能，与未进行端面处理时的激光实验结果相比较，端面塌缩处理没有对光纤的激光性能产生较大的影响。通过所述的实验方法，成功得到高质量光子晶体光纤塌缩端面，空气孔塌缩界面齐整，且没有对光纤本身的激光性能产生较大的影响。实验工艺周期短、成功率高，证明利用激光加热塌缩来处理光子晶体光纤端面是一种非常有效的方法，极大地拓展了光子晶体光纤的使用范围，具有很强的实用价值。
光子晶体光纤 大模场光纤 二氧化碳激光 光纤塌缩 photonic crystal fiber large mode area fiber carbon dioxide laser fiber collapse 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201065
1 西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710119
3 中国科学技术大学信息科学技术学院, 安徽 合肥 230026
4 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
提出基于双光束二氧化碳(CO2)激光的加热方法,设计并搭建了微锥型结构的长周期光纤光栅制备系统。该系统通过精确控制CO2激光功率、加热时间、光斑大小等实现均匀加热和光纤软化,通过高精度的步进电机控制光纤微型拉锥长度和拉锥比,以产生周期性的物理形变,制备出高精度(消光比>30 dB,插入损耗<1 dB)、光谱不退化的微锥型长周期光纤光栅(MT-LPFGs)。基于级联MT-LPFGs实现了宽带全光纤滤波器。实验结果表明,设计的双级联MT-LPFGs在30 dB消光比下实现了15 nm的宽带滤波,与单个光栅相比,其滤波带宽增加7.5倍;三级联MT-LPFGs在-25 dB带阻深度下能够实现25.2 nm的宽带滤波,该滤波带宽为单个光栅的12.6倍。最后,通过弯曲实验证明了级联光栅滤波器的弯曲容限为1.183 m -1。该滤波器具有精度高、制备简单、光谱不退化等优点,在宽带滤波方面有着重要应用。
光纤光学 长周期光纤光栅 二氧化碳激光加热 光纤微加工 宽带滤波 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 190605
浙江工商大学 信息与电子工程学院, 杭州 310018
研究了一种基于聚合物太赫兹光纤的太赫兹光纤布喇格光栅.通过二氧化碳激光器或紫外激光器点对点加工聚合物太赫兹光纤, 实现聚合物太赫兹光纤直径的周期性调制, 从而实现太赫兹光纤布喇格光栅的周期性折射率调制.基于有限元方法和光纤布喇格光栅相关理论, 考虑反射峰波长、反射率、带宽、光纤长度、光纤直径和光纤直径形状变化程度等因素,研究了太赫兹光纤布喇格光栅的特性.理论模拟表明, 反射峰波长和光栅周期存在与传统光学波段光纤布喇格光栅不同的非线性关系.
太赫兹 光纤布喇格光栅 有限元方法 聚合物 太赫兹光纤 太赫兹波导 二氧化碳激光器 Terahertz Fiber Bragg grating Finite element method Polymer THz fiber THz waveguide Carbon dioxide laser
1 天津大学测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 天津大学天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室, 天津 300072
提出一种激光器发射波长和功率控制与稳定的方法, 研制出波长范围在9.19~9.77 μm, 可应用于葡萄糖检测的中红外波长可调谐CO2激光器, 发射光谱半波宽度为4 cm-1, 光谱分辨率达到2.7×104, 最高功率为800 mW, 功率波动性＜0.8%。 根据葡萄糖在中红外指纹谱波段的吸收特性, 选择激光器发射光谱9R和9P带的1 081, 1 076, 1 051, 1 041和1 037 cm-1作为测量波长, 利用ATR传感器测量了PBS溶液中葡萄糖浓度。 结果表明五个测量波长下的吸收度与葡萄糖浓度呈现良好的线性关系(R2＞0.99, SD＜0.000 4, P＜0.000 1), 且该波长可调谐激光光谱测量系统的灵敏度是传统FTIR光谱仪的4倍左右。
葡萄糖 二氧化碳激光器 衰减全反射 波长可调谐 中红外 Glucose Carbon dioxide laser Attenuated total reflection Tunable Mid-infrared
