1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室，上海先进通信与数据科学研究院，特种光纤与先进通信国际合作联合实验室，上海 200444
2 中国计量科学研究院，北京 100029
3 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室，湖北 武汉 430074
4 东莞理工学院电信工程与智能化学院，广东 东莞 523808
5 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，上海 200062
6 浙江省引力波精密测量重点实验室国科大杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
利用45°倾斜光纤光栅（45°-TFG）作为光纤型起偏器，搭建了一台高可靠性高稳定性的掺铒锁模光纤激光器，并以此为基础实现了重复频率和载波包络偏移频率的精确锁定。当泵浦功率为228 mW时，基于45°-TFG的锁模激光振荡器可实现3 dB光谱带宽为60.4 nm、脉冲宽度为68 fs的超短脉冲输出，在12 h内功率的均方根稳定性达到0.033%，且在较大的泵浦范围内均能维持较好的展宽锁模状态。经过自主搭建的非线性脉冲放大、超连续谱产生以及自参考拍频干涉光路，获得了信噪比为32 dB的信号。最后通过搭建基于锁相环的主动反馈控制电路，将和信号溯源至一台GPS时频系统，最终测得和信号归一化后在1 s门时间内频率稳定度为2.38×10-12和6.41×10-16。这是首次实现基于45°-TFG的光纤激光频率梳，表明了基于45°-TFG的锁模光纤激光器在实际应用中的潜力。
锁模光纤激光器 光纤光栅 非线性偏振旋转 光纤激光频率梳 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0106005
1 上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室，上海 200444
2 国网江西省电力有限公司信息通信分公司，江西 南昌 330096
光纤磁场传感器具有灵敏度高、体积小、耐腐蚀以及抗电磁干扰等优点，弥补了传统磁场传感器的不足，在**、工业、电网等多个领域发挥着重要作用。使用二氧化碳激光器分别在标准通信单模光纤和光敏光纤上制备了两种类型的长周期光纤光栅（LPFG），将LPFG浸入磁流体中制备磁场传感器。当施加外部磁场时，LPFG的谐振波长会发生偏移。当磁场强度在1.6~25.5 mT范围内变化时，可达到的最大磁场灵敏度为126.5 pm/mT。该传感器在磁场或电场系统中具有潜在的应用。
光栅 长周期光纤光栅 光纤传感 磁流体 磁场传感器 激光与光电子学进展
2022, 59(23): 2305001
1 上海大学 通信与信息工程学院, 上海 200444
2 国网江西省电力有限公司 信息通信分公司, 南昌330000
随着智能电网技术的发展, 电流参数的监测需求日益提升。提出了一种基于磁致伸缩效应的光纤布喇格光栅(FBG)电流传感器, 将FBG全部固定于磁致伸缩材料上, 使其感知通电螺线管所产生的磁场来实现电流传感。监测FBG的波长变化可知, FBG电流传感器在0~5 A电流范围最大实现了0.773 nm的布喇格波长漂移量, 传感灵敏度高达0.184 nm/A。
磁致伸缩效应 光纤电流传感器 光纤布喇格光栅 magnetostrictive effect, fiber current sensor, fib
上海大学 特种光纤与光接入网重点实验室 上海先进通信与数据科学研究院 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室，上海 200444
以锁模光纤激光器为研究平台，利用色散傅里叶变换技术，实时观察到调制频率成比例的三周期隐形孤子脉动现象。通过分析孤子的演化特性，笔者所在课题组认为孤子的调制不稳定性引起了色散波和孤子的参量耦合过程，导致了色散波和孤子的能量交换，从而产生了参量边带和隐形孤子脉动。部分能量在色散波和孤子间的交换使得孤子总能量几乎不变。因此这种孤子脉动难以通过时域脉冲序列分辨。此外，文中实验分析了隐形孤子脉动完整的演化路径，即仅通过增加泵浦功率使得脉动产生至消失的过程。与传统的可见脉动过程相比，这种隐形孤子脉动的调制周期随泵浦功率的变化较小。该工作不仅加强了对孤子脉动动力学现象的理解，还对锁模激光稳定性的提升具有重要意义。
锁模光纤激光器 孤子脉动 色散傅里叶变换 mode-locked fiber laser soliton pulsation dispersive Fourier transformation 红外与激光工程
2022, 51(1): 20210749
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optical and Electronic Information, NGIA, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Shenzhen Techwinsemi Optoelectronic Co., Ltd., Shenzhen 518000, China
3 Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Joint International Research Laboratory of Specialty Fiber Optics and Advanced Communication, Shanghai University, Shanghai 200444, China
4 Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University, Birmingham B4 7ET, UK
We report the observation of second order Bragg resonance (2nd-OBG) produced by tilted fiber gratings (TFGs) fabricated using phase mask UV inscription. The theoretical analysis has revealed that the generation of high order Bragg resonance of gratings is induced by a square-shape refractive index profile, which is caused by over-saturated UV exposure. In the experiment, we have studied the TFGs with different tilt angles under over-saturated UV exposure, in which all gratings have showed the 2nd-OBR, and the larger tilt angle of the grating has the stronger 2nd-OBR. When the tilt angle of the grating is , the Bragg resonance exhibits very strong polarization dependence, because the 2nd-OBR wavelength is located within the polarizing bandwidth of 45° TFG. Finally, we have demonstrated an erbium-doped fiber laser with degree of polarization, and, by applying mechanical stretching on the grating, a wavelength tunable laser output has been achieved. The output laser shows amplitude variation within 1 h continuous monitoring of the laser.
tilted fiber grating fiber laser Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 012201
林彦吕 1,2,3黄梓楠 1,2,3黄千千 1,2,3戴礼龙 1,2,3[ ... ]牟成博 1,2,3,*
1 上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
2 上海大学上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
3 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海 200444
4 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
采用由一对保偏45°倾斜光纤光栅构成的Lyot滤波器,设计了一台脉冲态可切换的掺镱光纤激光器。该Lyot滤波器集成了起偏器和梳状滤波器的功能,为激光器实现耗散孤子锁模提供了光谱滤波效应,从而使激光器产生了中心波长为1038.82 nm、脉冲宽度为5.2 ps的耗散孤子脉冲。随着泵浦功率的增加,非线性偏振旋转反馈机制的切换导致激光器的锁模脉冲态发生了耗散孤子脉冲与类噪声脉冲之间的多重切换。脉冲态切换过程中仅需调节泵浦功率,而不需要改变偏振控制器的状态。该脉冲态可切换激光器可以用于设计更精准可控的多功能光源。
光栅 光束传输 倾斜光纤光栅 掺镱光纤激光器 非线性偏振旋转 耗散孤子 中国激光
2021, 48(19): 1901004
1 上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室,特种光纤与先进通信国际合作联合实验室,上海 200444
2 上海华谊新材料有限公司,上海 201507
光纤布拉格光栅（FBG）具有复用能力强、灵敏度高、体积小、耐腐蚀等优点,广泛应用于多种工程监测中。使用193 nm准分子激光器在标准通信单模光纤（康宁,SMF-28）上制备了高反射率FBG阵列,并对其进行了约两个月的长期退火实验研究;设计了一种光纤高温传感系统,可在400 ℃以下对环境的温度进行准分布式测量,测温误差小于0.2 ℃。
光纤光学 光纤布拉格光栅 准分布式测温 高温传感 光纤传感器 激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0106001
邢志坤 1,2,3宋青果 1,2,3牟成博 4,5,6闫志君 1,2,3,*[ ... ]刘德明 1,2,3
1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
3 华中科技大学下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
4 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
5 上海大学上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
6 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海 200444
提出一种基于45°倾斜光纤光栅(45°-TFG)辐射模的线偏振光纤激光器。利用环形谐振腔结构和光纤布拉格光栅,搭建了基于45°-TFG辐射模的线偏振调谐光纤激光器,首次实现了基于TFG辐射模的全光纤单偏振激光输出。实验结果显示,当输入泵浦光功率大于24 mW时,可实现稳定的激光输出,输出激光的中心波长为1553.45 nm,3 dB带宽为0.05 nm,偏振度高达99.8%,激光器系统的斜率效率为10.79%。同时,利用布拉格光纤光栅的温度敏感特性,实现了激光器波长输出从1553.21 nm到1554.03 nm的调谐,调谐灵敏度为11.37 pm/℃。
激光器 光纤激光器 光纤光栅 辐射模 线偏振光纤激光器 中国激光
2020, 47(12): 1201007
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室,上海先进通信与数据科学研究院,上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海 200444
2 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
提出了一种基于45°倾斜光纤光栅和光纤布拉格光栅的线性腔结构的可调谐线偏振掺镱光纤激光器。利用45°倾斜光纤光栅作为起偏器件实现了中心波长为1065.90 nm、3 dB带宽为0.03 nm、偏振消光比高于35 dB的线偏振激光输出,输出激光的偏振消光比在4 h内稳定性良好。基于光纤布拉格光栅反射波长的温度特性实现了中心波长在1065.92~1066.87 nm范围内的连续可调,在波长可调谐状态下输出激光的偏振消光比保持在30 dB以上。
激光器 光纤激光器 光纤布拉格光栅 单偏振 波长可调谐
1 上海大学上海先进通信与数据科学研究院,特种光纤与光接入网重点实验室,特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海 200444
2 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
国家自然科学基金、国家青年项目、上海市青年东方学者、天津大学光电信息技术教育部重点实验室开放基金;
激光器 锁模光纤激光器 波长可调谐 倾斜光纤光栅 锥型光纤
