1 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学 光电学院, 北京 100049
3 国家半导体泵浦激光工程技术研究中心, 北京 100094
以LD泵浦光在侧泵模块水冷结构中的传输过程为研究内容, 基于模块结构参数、光波传输特性及介质透光特性, 系统分析了泵浦光在各介质表面和内部的偏振态变化、光强衰减过程及变化规律。重点分析了由介质表面菲涅尔效应和内部吸收效应等造成的光强衰减; 计算了泵浦光在水冷结构中单次往返过程的损耗系数和偏振态变化矩阵。分析结果对于优化模块泵浦效率、增强散热效果等有一定借鉴作用。
侧面泵浦 菲涅尔效应 吸收效应 热致双折射效应 损耗 side pumping Fresnel effect absorption effect thermally induced birefringence effect loss
1 北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心, 北京 100016
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
3 现代测控技术教育部重点实验室, 北京 100192
4 北京信息科技大学 光电测试技术北京市重点实验室, 北京 100192)
提出并验证了一种单-双波长可调谐掺铒光纤激光器。利用级联光纤布拉格光栅（Cascaded Fiber Bragg gratings, Cascaded FBGs)结合Sagnac环结构所产生的复合滤波效应, 实现较高精细度滤波, 并通过调节环内偏振控制器（Polarization Controller,PC), 引入双折射效应, 得到波长可调谐的光纤激光器。基于耦合模理论并使用传输矩阵法对该结构的传输特性进行了分析, 在此基础上搭建实验系统, 验证了理论分析的正确性。实验结果表明: 通过调节PC, 激光器输出激光的波长范围约为1 555.644~1 556.112 nm, 双波长间隔的可调范围约为0.108~0.452 nm, 单-双波长的边模抑制比（SMSR)均高于40 dB; 在稳定性测试中, 输出单-双波长激光的波长最大漂移量小于0.008 nm。该方法具有结构简单、调谐方便、易于实现且精细度较高的优点, 可应用于密集波分复用及全光通信系统等领域。
级联光栅 Sagnac环 双折射效应 波长可调谐 光纤激光器 cascaded FBGs Sagnac loop birefringence effect tunable wavelength erbium-doped fiber laser
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
采用将传感光纤绕制在螺旋型调制器上的方法,设计了一种基于光斑旋转角度调制的新型光纤温度传感器。根据螺旋型调制器所处环境温度的变化会使传感光纤产生双折射效应,从而使出射光斑发生旋转变化的原理,通过CCD获得不同温度下的出射光斑图像的变化情况以及利用MATLAB对所得数据进行处理,可以探测出温度变化与出射光斑旋转角度的关系,达到对温度间接测量的目的。实验证明,光斑旋转角度与温度变化在一定范围内有很好的线性关系,而且该传感系统灵敏度也比较高。
光纤传感 双折射效应 温度变化 光斑旋转 fiber sensor birefringence effect temperature variation spot rotation
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
激光振荡器和激光放大器中激光晶体的热效应对光束特性有着重要的影响，不仅改变了光束的波前，还影响了光束的偏振态。基于激光晶体内的弹光效应，通过对光率体的主轴化，研究了自然双折射晶体中的热致双折射效应。结果表明，弹光效应对自然双折射晶体光率体的影响主要表现为横截面内椭圆主轴的偏转，主轴偏转角度小于0.01°。在激光振荡器和放大器中，一束线偏振激光经过具有热效应的自然双折射晶体之后退偏率小于1.8×10-8，这种条件下热致双折射效应的影响可以忽略，这与光学各项同性晶体完全不同。
激光光学 热致双折射效应 自然双折射 热效应
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海200093
亚波长金属光栅具有传统光栅所不具有的特殊性质，其透射率与消光比高、光谱宽度宽、偏振性能好，是一种性能优良的光学元件，在亚波长光学元件应用领域中占据重要地位。且其体积小、结构紧凑、易于集成，在光学系统中可减少光路元件、增加系统灵活性，具有改进和取代传统光学器件的潜力。简要介绍了亚波长金属光栅理论分析方面的进展，以及金属光栅结构创新、多维发展、理论模拟向实验制备、适用波段向太赫兹及紫外波段拓展等方面的发展趋势。同时也阐述了亚波长金属光栅在激光器系统、偏振成像、光电探测、薄膜太阳能电池、光学传感等领域广泛的应用前景。
衍射 亚波长金属光栅 形式双折射效应 消光比 激光与光电子学进展
2015, 52(1): 010002
1 昆明理工大学 信息工程与自动化学院, 昆明650500
2 云南电网公司 研究生工作站, 昆明650217
3 云南电网公司 培训与评价中心, 昆明650217
4 云南电网公司 博士后工作站, 昆明650217
在智能电网中, 电流测量是电力系统中继电保护、电能计量、系统监测和系统分析的关键, 其测量的精度与可靠性直接关系到电力系统能否安全、可靠和经济地运行。文章比较了电磁式电流传感器和光纤电流传感器的性能, 介绍了目前3种最主要的光纤电流传感器的测量原理, 并指出其各自的优点及存在的问题。同时, 综述了国内外关于光纤电流传感器的最新研究现状及进展, 最后对光纤电流传感器的应用和研究前景进行了展望。
光纤电流传感器 Rogowski线圈 光纤Bragg光栅 Sagnac干涉仪 双折射效应 fiber-optic current sensor Rogowski coil fiber Bragg grating Sagnac interferometer birefringence effect
1 燕山大学 信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学 特种光纤与光纤传感器河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
基于光子晶体的光子局域特性, 并利用液晶的电控双折射效应, 设计了一种新型的多通道可调滤波器。采用传输矩阵法对该滤波器的光学传输特性进行了数值模拟, 分析了透射谱与晶体结构参数的关系, 讨论了大角度入射光子晶体时电控双折射效应对透射谱的影响。结果表明: 当入射角为89°时会出现多个间距不等的高透射率的透射峰。随着各液晶层折射率的增加, 缺陷模发生红移。当向光子晶体施加电压时, 透射峰的位置发生蓝移, 但透射峰峰值大体不变, 从而验证了此滤波器的可调节性。该光子晶体滤波器结构简单, 可调谐性好, 在波分复用系统光源、光谱分析仪和信道监测中有一定的应用价值。
一维光子晶体 电控双折射效应 传输矩阵法 液晶 one-dimensional photonic crystal electronically controlled birefringence efficiency transfer matrix method liquid crystal
大连理工大学物理与光电工程学院光子技术研究中心, 辽宁 大连 116024
提出了一种基于Sagnac环干涉结构的光梳状滤波器。该结构利用保偏光纤双折射效应产生梳状滤波响应，通过控制Sagnac环内相位调制器的驱动信号实现光学滤波器陷波深度与滤波波长的独立调谐。利用Jones矩阵对所提出的Sagnac环光滤波器的滤波响应函数进行研究，通过分析得到光滤波器的陷波深度和滤波波长分别与射频信号和直流偏压之间的关系。在此基础上构建实验链路，验证了系统的理论分析，实现了光滤波器陷波深度在0 dB~30 dB范围内的灵活控制；通过设置直流偏压在0~12 V范围内变化，实现了光滤波器滤波波长在一个自由光谱范围（0.5 nm）内的连续可调，波长调谐效率为0.043 nm/V。
光纤光学 可调光滤波器 Sagnac环形镜 双折射效应 Jones矩阵
西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
研究填充非线性材料的金属介质金属（MIM）平面波导中的四波混频（FWM）效应，针对该类基于表面等离子体（SP）局域增强和双折射特性的微纳器件，具体分析了不同偏振态抽运光输入所对应的FWM过程。在厚度为250 nm的波导中，当入射抽运偏振态相同时FWM效应最强，FWM效率达到-33 dB；在入射抽运偏振态正交时FWM效应最弱，没有闲频波产生。在厚度为50 nm的波导中由于SP TE模式截止，仅在入射抽运偏振态均为TM时FWM效率达到-30 dB，其他偏振态下没有闲频波产生。利用上述特性可以制作基于FWM的微纳全光逻辑器件。
非线性光学 表面等离子体 微纳波导 四波混频 双折射效应
