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 refractive index intensity detecting sensor with long-period grating written in the single-mode–thin-core–single-mode fiber (STS) structure is proposed and optimized theoretically. The sensor is composed of two single-mode fibers connected by a section of long-period fiber grating fabricated on thin-core fiber. After optimization and benefitting from the phase matching point, the loss peak of the structure can reach 62.8 dB theoretically. The wavelength of the characteristic peak is fixed at the phase matching point, so intensity detection can be achieved. The sensitivity can reach 272.5 dB/RIU. The structural optimization in this Letter provides a reference for the fabrication of an easy-made all-fiber sensor without extra cladding.
060.2370 Fiber optics sensors 060.2300 Fiber measurements Chinese Optics Letters
2019, 17(7): 070601
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20~50 ℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;当磁感应强度在20~300 Oe内时,传感器的磁场灵敏度可达82.69 pm/Oe。
传感器 光子晶体光纤 表面等离子体共振 磁流体 光纤传感 双参量传感
北京交通大学 光波技术研究所, 北京 100044
提出了一种基于改进的光载波抑制调制方式的光学生成高倍频可调谐毫米波的方案.该方案利用均匀光纤光栅型声光可调谐滤波器选取光载波抑制信号中的两个边带分量进行拍频, 实现高倍频且倍频因子可调的毫米波信号的生成.为避免色散所致的码元时移效应, 将基带数据信号仅调制到光载波抑制信号的一个边带分量上.仿真验证了倍频因子分别为2,6,10,14,18和22的毫米波信号的生成.另外, 对22倍频下的光载无线电系统的链路性能进行了仿真分析, 毫米波信号在调制2 Gbit/s的非归零码型数据信号经50 km的光纤传输后, 系统的眼图仍保持良好的睁开度, 链路的功率代价仅为0.4 dB.系统具有良好的传输性能, 可以满足通信系统的需求.
光载无线电 毫米波 光载波抑制调制 倍频 可调谐 Radio over Fiber Millimeter-wave Optical carrier-suppressed modulation Frequency multiplication Tunable 光子学报
2018, 47(12): 1206003
北京交通大学 光波技术研究所 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
提出一种全光纤带通声光可调谐滤波器结构, 通过在包层腐蚀的单模光纤中引入模式转换器, 来阻断纤芯中原本传输的基模, 并同时将包层模耦合至纤芯中。结果表明, 增加声横波频率, 带通滤波器谐振峰出现“蓝移”现象, 并且, 滤波器谐振峰随着包层半径的增大而减小, 声横波功率的增加可以一定程度增大谐振波峰。在包层半径rcl=32.5 μm, 声横波功率Pa=20 mW, 频率fa=1.5 MHz处获得3 dB带宽为2.13 nm的带通滤波; 调节声横波频率fa从1.2 MHz至1.5 MHz, 可实现85.18 nm波长范围的调谐, 该波长可调谐带通滤波器可以用在增益带宽较大的光纤激光器中。
单模光纤 模式转换 带通滤波器 声光可调谐滤波器 single-mode fiber mode conversion band-pass filter acousto-optic tunable filter
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
In a D-shaped twin-core fiber (DTCF), the central core is insensitive to the variation of the external environment, while the other core is highly sensitive. As an electro-optic polymer coated on a DTCF, the coupling between the two cores varies with voltages applied to the polymer. Based on this, a superior all-fiber modulator is proposed that bears little coupling loss, prohibits mode mismatch, and provides a more stable working circumstance. A half-wave driving voltage (Vπ) of 1.26 V is achieved. Moreover, a high modulation depth of 40 dB can be realized for a voltage of 2.7 V at a 1550 nm wavelength.
060.2310 Fiber optics 060.4080 Modulation Chinese Optics Letters
2016, 14(10): 100603
1 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
2 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
光纤激光传感系统作为一种新型的光纤传感技术，结合了光纤传感的高灵敏度、可分布式测量和不易受电磁干扰等优点，以及光纤激光器的窄线宽和高光信噪比等优势，能够很好地应用于油田、矿山、桥梁、电力以及飞机等领域的测量和安全监控。从两个方面介绍了目前光纤激光传感系统的研究进展，一方面是基于单参量测量的光纤激光传感系统，系统所探测的参量包含了温度、应变、折射率、电流、声波和风速等；另一方面是基于双参量测量的光纤激光传感系统，主要是解决温度与横向应力、应变和折射率等交叉敏感的问题。
传感器 光纤传感 光纤激光器 单参量测量 双参量测量
北京交通大学 全光网与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
将相移光纤光栅(PSFBG)有机聚合物相结合, 利用相移光纤光栅的窄带透射峰特性, 设计了一种D型结构的全光纤电光调制器, 并对其进行理论分析。主要研究了聚合物到纤芯中心的距离、聚合物厚度以及聚合物折射率对相移光纤光栅中心波长漂移量的影响, 分析了高频调制电压下相移光纤光栅的传输谱的变化。研究结果表明, 通过选择合适参数, 当聚合物折射率变化为10-4时, 中心波长漂移量可以达到10-2 nm; 同时, 高频电压调制下, 相移光纤光栅传输谱的形状以及中心波长还会受光栅长度和调制频率的影响。
电光调制器 有机聚合物 相移光纤光栅 中心波长漂移 electro-optic modulator organic polymer phase-shifted fiber Bragg grating (PSFBG) center wavelength-shifted (Δλ)
北京交通大学 全光网与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
相移光栅作为窄带宽透射型滤波器件在光纤激光器设计中有很高的应用价值。研究了基于啁啾相移光栅的环形腔掺铒光纤激光器的仿真模型。利用传输矩阵法仿真了啁啾相移光栅的传输谱, 并对行波速率方程进行数值化模拟, 得到了激光器工作时, 掺铒光纤上能级粒子数、输出激光功率时域变化以及输出激光频谱。仿真采用功率为0.3 W的980 nm泵浦源得到了输出约为0.078 W,带宽为0.02 nm的连续光输出。同时, 详细分析了输出激光功率随泵浦功率和输出耦合比值的变化情况。仿真结果表明, 输出激光功率随泵浦光功率呈线性变化, 存在一个最优的输出耦合比值使输出光功率值最大。
啁啾相移光栅 环形腔掺铒光纤激光器 行波速率方程 chirped phase shifted fiber Bragg grating Er-doped ring fiber laser traveling wave rate equation
使用V-I传输矩阵法分析了相移量、相移点位置以及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅透射谱特性的影响,并分析了在啁啾光纤光栅中同时引入多相移时生成的多陷波滤波器的波长间隔,发现其与以同样的位置引入单相移时陷波滤波器的波长偏离间隔基本一致。依据仿真分析结果,可以优化啁啾相移光栅相移数量、位置间隔、啁啾系数和相移量的参数选择,设计出实际需要的多波长滤波器。
啁啾相移光纤光栅 V-I传输矩阵法 多波长滤波器 chirped phase-shifted fiber Bragg grating (FBG) V-I transfer matrix method multi-wavelength filter
