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 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
2 武汉理工大学材料科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
提出了一种基于拉锥七芯光纤的湿度传感器,七芯光纤熔接于两段单模光纤(SMF)的中间,利用氢氧焰拉锥技术对七芯光纤进行熔融拉锥,光纤拉锥后因其激发的包层基模和高阶模之间发生干涉形成马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。研究结果表明光纤直径越小,传感结构的折射率灵敏度越高,锥区直径为10 μm时传感结构的灵敏度最高为1123 nm/RIU。将七芯光纤与亲水性材料氧化石墨烯(GO)薄膜结合制得湿度传感器,实验测得湿度灵敏度的最大值为-0.0535 nm/(%RH)。该传感器具有灵敏度高、制备简单、稳定性好的优势,可广泛应用于生物化学传感领域。
光纤光学 光纤传感 熔融拉锥 湿度 氧化石墨烯 中国激光
2021, 48(23): 2306002
中国航空工业集团公司 西安飞行自动控制研究所，西安 710065
光纤拉锥是光纤器件制作中的一项重要技术，为了研究快速往复移动温区熔融拉锥系统中锥区形貌与各拉锥参数的关系，基于体积不变原理，建立了往复运动温区熔融拉锥系统在满足温区运动速度大于光纤拉伸速度条件下的理论模型，详细描绘锥区形貌形成过程，推导出锥区直径、锥区平坦区长度与温区运动次数、温区运动速度、光纤拉伸速度、温区往复运动距离以及温区宽度与光纤初始直径之间的定量关系，并进行验证，实验结果与理论分析一致。
熔融拉锥 移动温区 锥区形貌 形貌控制 fused taper moving hot-zone taper waist shape shape control
上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
提出了一种基于并联结构的多模式复用器/解复用器。该多模式复用器/解复用器由一根少模光纤和两根单模光纤构成。根据有效折射率匹配原则确定了光纤参数,仿真分析了不同芯间距对多模式复用器/解复用器性能的影响,得出最佳芯间距。仿真分析了该多模式复用器/解复用器对应的工作波长带宽。结果表明:该多模式复用器/解复用器不需要结合模式转换器即可实现LP01、LP11和LP02三种模式的复用,最佳耦合区长度为4530 μm,工作波长带宽可达60 nm。
光纤光学 多模式复用器/解复用器 模式转换器 少模光纤 波长带宽 熔融拉锥
西安石油大学 理学院 光电油气测井与检测教育部重点实验室, 西安 710065
利用光纤火焰熔融拉锥法, 制作了一种高灵敏微光纤氨气(NH3)传感器.该传感器将一段长度为10 mm的保偏光纤接入普通单模光纤中, 通过光纤火焰熔融拉锥机将保偏光纤熔融拉伸至直径为8.33 μm制作而成.该结构基于马赫-曾德干涉仪的原理, 利用保偏光纤纤芯模与包层模相互作用实现模间干涉.外界环境中NH3浓度变化时, 细锥区倏逝场发生变化, 通过检测透射谱中波长的漂移, 实现传感器对环境中NH3浓度的测量.实验结果表明, 当NH3 浓度由8 ppm~56 ppm变化时, 透射谱向长波方向移动约5 nm, 且NH3浓度与波长漂移成二次拟合.在NH3浓度为32 ppm~56 ppm变化时, 可将NH3浓度与波长漂移近似看成线性关系, 此时传感器的灵敏度为176.08 pm/ppm.该传感器具有体积小, 制作简单, 灵敏度高等优点, 可用于不同领域的NH3传感测量.
微型光纤 马赫曾德干涉仪 氨气传感器 熔融拉锥 倏逝场 Microfiber Mach - Zehnder interferometer Ammonia sensor Fused taper Evanescent field
1 燕山大学信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
2 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
基于熔融拉锥型光子晶体光纤（PCF）的马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪是在一段实芯PCF两端分别熔接单模光纤后进行熔融拉锥制作而成的，该传感器透射光谱的干涉条纹对比度可达2.23 dB。利用该传感器实现了对不同质量浓度氯化钠溶液传输光谱的检测，研究了其传输光谱与外界折射率的响应关系。实验结果表明，在折射率变化范围为1.333~1.349时，该传感器对于不同质量浓度氯化钠溶液的折射率测量灵敏度为210.075 nm/RIU；在温度测量范围为20 ℃~70 ℃时，其温度灵敏度约为0.0018 nm/℃，在测量中能够克服温度交叉敏感问题。
传感器 光子晶体光纤 熔融拉锥 干涉仪 折射率 光学学报
2013, 33(10): 1006005
为了便于精确控制熔锥光纤的形状，基于理论与实验研究，首先建立了熔融拉锥过程中熔锥光纤的成形模型，分析了熔锥形成的基本原理，并分别对加热区域不变及线性变化两种情况下熔锥形状进行理论分析，确定了加热区域长度、拉锥距离与熔锥过渡区形状、锥腰长度及半径的关系，最后给出了一系列熔锥光纤的理论形状和实验得到的实际形状。实验结果表明，熔锥的实际测量值与理论值十分接近，相对误差<3.89％。
熔锥光纤 熔融拉锥 熔锥形状 fused taper fiber fused biconical taper fused taper shape
中国电子科技集团公司第四十六研究所光纤部,天津300220
保偏光纤耦合器在**领域和民用市场应用广泛，但是常规保偏光纤耦合器的带宽较窄，不可能完全满足多种光源的使用要求。为了达到更多用户的使用要求，需要研制一种宽带保偏光纤耦合器。根据熔融拉锥型宽带光纤耦合器的原理和光纤电磁理论，对熔融拉锥的工艺进行了改进，结合多年的保偏光纤耦合器的制造经验，并根据试验事实，实现了常规熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的制作，对产品进行了测试，带宽参数能够满足多种光源的使用要求，完成了预期研究目标。
保偏光纤 宽带耦合器 熔融拉锥 polarization-maintaining fiber wide band coupler fused taper
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
锥形光纤是直径沿轴向逐渐变化的一种光纤。使用broyden迭代结合打靶法求解了基于熔融拉锥光纤布拉格光栅(FBG)的耦合模方程，数值分析了光纤轴向上的锥度对FBG光谱的影响。与未拉锥的均匀FBG相比，锥形光纤的FBG光谱向短波长处漂移，光谱带宽增大。由于纤芯束缚光场能力变弱，光谱的峰值反射率和透射深度均减小。锥度越大，这种现象越明显。实验中使用拉锥方法制作锥形光纤，通过在相同拉锥长度的情况下改变拉锥速度得到不同锥度的光纤，研究了锥形光纤损耗与拉锥速度的关系。使用波长为248 nm的紫外激光和周期为537 nm的均匀掩模板在所制作的锥形光纤写入布拉格光栅，研究了不同锥度光纤对光栅光谱的影响。实验结果与理论分析结果基本吻合。
光纤光栅 锥形光纤 熔融拉锥 光谱响应
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
3 铁道科学研究院通信信号研究所， 北京 100081
在失配光纤耦合器的一个光纤上写入布拉格光栅构成的光栅辅助耦合器，对光栅处于耦合区中的位置不敏感，性能稳定，具有非干涉型器件的优点。通过改进的熔融拉锥工艺，利用康宁SMF-28和光敏光纤制作了具有均匀耦合区的耦合器，使用波长为248 nm的紫外激光在均匀耦合区的光敏光纤上写入布拉格光栅，实验获得了最大反射率为15 dB,透射深度4 dB,带宽为0.1 nm的窄带光栅辅助耦合器，能够满足密集波分复用(DWDM)系统的需求；并详细地分析了耦合区非均匀性对下话路特性的影响；将制成的器件在10 Gb/s的光纤传输系统中进行下话路测试，比较背靠背眼图与使用光栅辅助耦合器下话路后的眼图，结果表明其具有很好的滤波性能。
光纤光栅 光纤光栅辅助耦合器 熔融拉锥 滤波响应
