1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院光子学研究中心, 广西 桂林 541004
2 长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室, 湖北 武汉430074
3 武汉理工光科有限股份公司, 湖北 武汉 430000
4 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
5 国防科技大学气象海洋学院, 湖南 长沙 410000
6 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
7 电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室光纤光学研究中心, 四川 成都 611731
8 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
9 香港理工大学电机工程系, 香港 999077
10 山东省光纤传感技术重点实验室, 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所, 山东 济南 250103
11 北京知觉科技有限公司, 北京 100085
12 燕山大学信息科学与工程学院, 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握我国光纤传感技术市场需求呈指数型增长的发展趋势。
1 长飞光纤光缆股份有限公司 光纤光缆制备技术国家重点实验室, 湖北 武汉430074
2 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
设计并制作了一种用于拉曼分布式温度传感的具有大有效模场面积和低模式色散的渐变折射率的小芯径多模光纤, 同时达到了高空间分辨率和高温度分辨率。在现有的拉曼分布式温度传感系统基础上, 测量了使用不同传感光纤和注入条件下的温度和空间分辨率。在满注入工作模式下, 基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了1 ℃的温度分辨率, 空间分辨率的劣化仅为0.13 m, 作为对比, 使用多模光纤的拉曼分布式温度传感器的空间分辨率劣化了1.58 m。在单模注入条件下, 基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了4.7 ℃的温度分辨率, 相对使用单模光纤有2.2 ℃的提升, 同时空间分辨率没有劣化。
光纤传感 温度传感器 拉曼散射 光时域反射计 optical fiber sensing temperature sensor Raman backscattering OTDR 红外与激光工程
2019, 48(4): 0422002
1 长飞光纤光缆股份有限公司特种产品事业部光纤光缆制备技术国家重点实验室，湖北 武汉 430073
2 华中科技大学光学与电子信息学院，武汉国家光电实验室&下一代互联网接入系统国家工程实验室，湖北 武汉 430074
本文介绍了主流的特种光纤制备技术及其特点，并根据特种光纤在众多光纤传感领域的应用实例报道了熊猫型保偏光纤、旋转光纤、特殊环境用光纤以及分布式光纤传感用的新型光纤等特种光纤的研发方向及取得的成果。相比传统采用通信光纤的传感应用，基于特种光纤的光纤传感展现出明显的性能优势，并且衍生出多种新型传感机理的光纤传感系统。
光纤传感 特种光纤 分布式传感 光纤陀螺 电流互感器 fiber optic sensing specialty fiber distributed sensing fiber optic gyroscope fiber optic current transformer
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Lab for Optoelectronics (WNLO) & National Engineering Laboratory for Next Generation Internet Access System, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China
2 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Network, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200240, China
3 State Key Laboratory of Optical fiber and Cable Manufacture Technology, Yangtze Optical fiber and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC), Wuhan, 430073, China
We experimentally demonstrate a real-time quasi-full-duplex 400G/300G optical interconnection over 20 km multicore fibers (MCFs), using 10G-class transponders operated in the C-band. Optical delay interferometer (ODI)-based optical frequency equalization is applied to mitigate chirp and dispersion induced impairments, so that the tolerance to inter-symbol interference (ISI) can be enhanced, thus enabling 4×25 Gb/s on-off keying (OOK) transmission per core over severely limited bandwidth channels. Real-time bit error ratio (BER) performances of the bidirectional 400 Gb/s transmission are measured without using extra digital signal processing (DSP) or electrical equalization, which ensures low complexity and less power consumption.
060.0060 Fiber optics and optical communications 060.4510 Optical communications Chinese Optics Letters
2017, 15(8): 080602
1 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
2 华中科技大学武汉光电国家实验室（筹）, 湖北 武汉 430074
3 长飞光纤光缆有限公司研发中心, 湖北 武汉 430073
当前光通信网络正朝着大规模、大容量的方向迅速发展，传输带宽所面临的巨大增长压力对通信光纤提出了更高的要求。在此背景下，基于空分复用的多芯光纤充分利用了空间维度，可以有效解决传统单模光纤的理论传输容量极限导致的容量紧缩问题，而大容量传输系统要求多芯光纤具有低串扰大模场面积的光学特性。通过采用光束传输法和有限元法模拟仿真了多芯光纤中各结构参量对芯间串扰和有效模场面积的影响，并利用两种不同参数的多芯光纤进行了实验验证，对芯间距、纤芯/沟道的尺寸和折射率进行了优化，在理论上完成了串扰小于-45 dB、模场面积大于130 μm2多芯光纤的设计。
光纤光学 多芯光纤 数值仿真 低串扰大模场面积
1 国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
2 光纤光缆制备技术国家重点实验室, 长飞光纤光缆公司研发中心, 武汉 430073
分析基于单芯光子晶体光纤的超连续谱光源在提升平均输出功率时所面临的问题, 指出采用多芯光子晶体光纤作为超连续谱产生介质是一种实现高功率超连续谱产生的潜在方案。使用自制皮秒光纤激光器泵浦一段国产多芯光子晶体光纤, 实现了光谱范围750~1700 nm, 平均功率42.3 W的全光纤化高功率超连续谱输出。
多芯光子晶体光纤 非线性光纤光学 超连续谱 同相超模 multi-core photonic crystal fiber nonlinear fiber optics supercontinuum supermode
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 长飞光纤光缆有限公司研发中心, 湖北 武汉 430073
提出了一种基于图像处理算法和频域有限差分法相结合研究实际光子晶体光纤的数值分析方法。该方法针对实际光子晶体光纤由于结构不规则难以进行数值分析的缺点,采取首先对光子晶体光纤的电镜扫描图像使用阈值分割和维纳滤波等图像处理算法获得光纤截面的几何图像,然后使用图像插值及构造均值移动窗口滤波等方法实现了网格划分和介电系数平均等步骤,最后结合频域有限差分法对光纤特性进行分析计算。结果表明,该方法能够精确分析实际光子晶体光纤的色散特性,模拟得到的实际光子晶体光纤的模场分布与实验结果吻合很好。
导波光学 光子晶体光纤 频域有限差分法 数值分析 数字图像处理
长飞光纤光缆有限公司研发部,湖北 武汉 430073
介绍了通过在多模光纤中引入周期性的扰动以改善多模光纤的传输特性.这种周期性的扰动是在光纤拉制过程中,通过相对于预制棒的光纤转动而实现的.对光纤进行的差分模式延迟(DMD)测试表明,扰动在一定程度上可以改善光纤中脉冲的分裂.
光电子学 多模光纤 周期性扰动 色散 手性结构 差分模式延迟
