Author Affiliations
Abstract
1 Key Lab of All Optical Network & Advanced Telecommunication Network of EMC, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
2 Institute of Lightwave Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
We present a single-mode multilayer-core fiber with a large mode area (LMA) and a low bending loss in this Letter. A low equivalent core-cladding refractive index difference is achieved by exploiting the multilayer structure. The multilayer structure has a better bending performance than a traditional step-index core and this structure also contributes to realizing different curved refractive index profiles that have a better bending performance. An index trench is also introduced to dramatically reduce the bending loss. The experimental results show that, at a wavelength of 1550 nm, the mode area of the fabricated fiber is about 215.5 μm2 and the bending loss is 0.58 dB/turn at a 10 mm bending radius. The LMA and excellent bending performance can be obtained simultaneously with the proposed fiber.
060.2280 Fiber design and fabrication 060.2310 Fiber optics 060.2400 Fiber properties 060.2430 Fibers, single-mode Chinese Optics Letters
2016, 14(12): 120601
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
提出了一种基于耦合型双芯光纤级联布拉格光纤光栅的温度与应力双参数解耦测量的全光纤型传感系统。实验制备了一系列不同长度的双芯光纤滤波器，并测量分析了其自由光谱范围与双芯光纤长度的关系，结果与理论基本一致。实验发现双芯光纤及布拉格光栅对施加应力与环境温度的变化具有不同的光谱响应。利用光谱分析仪实时监测双芯光纤透射光谱波谷处波长及光纤光栅透射谱的波长漂移量，方便地实现了温度与应力的解耦双测量。多次测试发现该传感器对应力与温度响应特性具有良好的重复性，波长误差低于实验所用光谱仪分辨率。对于0.01 nm波长分辨率的光谱仪，提出的全光纤型传感器可以分别实现4.3048 με 及0.4562 ℃的应力与温度传感测量分辨率。
光纤光学 双芯光纤 全光纤传感器 解耦测量 交叉敏感 光纤布拉格光栅
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
提出了一种基于偏芯熔接结构的光纤振动传感器，该传感器具有较好的梳状滤波特性和较高的消光比。通过对该结构的传感器的弯曲响应特性进行分析，实验结果表明该传感器对弯曲变化表现出了近似线性响应的特性。在此基础上进一步研究了传感器的振动响应特性，对传感器工作在线性响应区域和非线性响应区域的振动响应特性进行了分析和对比。实验结果表明，该传感器在线性工作区域表现出了极好的振动响应特性，其振动响应谱线与马赫曾德尔型光纤干涉仪相类似。此外，该传感器在无振动情况下的噪声极低，具有较好的实际应用价值。
光纤光学 偏芯熔接结构 振动传感器 包层模 模式干涉 光学学报
2014, 34(12): 1206007
1 电子测试技术重点实验室, 山东 青岛 266555
2 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛 266555
3 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
提出一种结构简单有效的多波长窄线宽掺铒光纤激光器，该结构激光器以阵列波导光栅作为梳状滤波器，以光环形器作为全反射腔镜，解决了传统线型腔掺铒光纤激光器中的模式竞争以及两个布拉格波长对准的问题。基于此结构，设计并制作出了一个双波长窄线宽掺铒光纤激光器。实验表明：该激光器在室温下可实现1554.872 nm和1555.671 nm处双波长输出，平均输出光功率分别为-9.7 dBm 和-9.6 dBm，光谱半峰全宽(FWHM)小于0.010 nm，边模抑制比大于50 dB，具有良好的波长稳定性和功率稳定性。该方案为多波长光纤激光器的制作提供了一个良好的选择。
光纤激光器 掺铒光纤 阵列波导光栅 多波长 中国激光
2014, 41(s1): s102005
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
基于外调制器的光子毫米波生成技术具有频率调谐范围大、结构简单、稳定性强和信号频率纯度高等优点，被认为是实现高频宽带可调毫米波信号产生的有效解决方法。对基于一种双平行马赫曾德尔调制器（DPMZM）的光子倍频毫米波生成技术进行系统的理论分析，给出了实现四倍频、六倍频、八倍频毫米波产生的参数条件，在此基础上提出了一种不需要利用电相移器和光滤波器的四倍频毫米波产生方案，讨论了DPMZM消光比和调制深度对光子倍频毫米波生成的影响。
光纤光学 光子毫米波生成 倍频 双平行马赫曾德尔调制器
1 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
2 青岛农业大学理学与信息学院, 山东 青岛 266109
实验研究了基于包层腐蚀型单模光纤(SMF)声光滤波器(AOTF)在不同加载声波频率以及不同包层腐蚀深度下的滤波特性。在声光作用下，光纤中基模(LP01)与包层模(LP11)的耦合效率随着包层直径的减小而增大；同一包层直径条件下，AOTF谐振波长随着声波频率的增加而发生“蓝移”。数值模拟了AOTF谐振波长随声波频率变化的趋势，模拟结果与实验数据保持较高的一致性。实验还分析了外加轴向应力对光纤型AOTF滤波特性的影响。结果表明，AOTF的谐振波长随着轴向应力的递增发生“红移”，这样就可方便地实现轴向应力调谐滤波；调谐带宽随着包层直径的增加而下降；加载声光频率与调谐带宽成反比。在包层直径d=35 μm，声光频率fa=1 MHz时，获得了超过150 nm的调谐带宽。
光纤光学 单模光纤 声光滤波器 包层腐蚀 轴向应力 光学学报
2013, 33(12): 1206003
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
系统地研究了带有掺氟下陷层的多芯光纤中不同下陷结构参数对串扰特性及模场面积的影响。研究表明，通过调整下陷层的结构参数，在不牺牲低串扰特性的前提下，这种多芯光纤可以实现大的有效面积。另外，详细讨论了下陷层的结构参数对光纤色散及色散斜率的影响，并针对光纤色散问题在实验上得到了验证。分析表明这种低串扰、大有效面积掺氟下陷层多芯光纤在大容量、高功率光纤通信系统中具有重要的潜在应用价值。
光纤光学 多芯光纤 数值模拟 掺氟下陷层 大模场面积 低串扰 色散 光学学报
2013, 33(10): 1006001
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
实现了一种快速简单有效的测量基于压电陶瓷(PZT)的光相位调制器相位调制系数的方法。利用光纤马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪输出光强度与两臂相位差的函数关系，通过3×3解调算法可以计算基于PZT的光相位调制器的相位调制系数。实验中在M-Z干涉仪另一臂加上一个基于PZT的相位调制器以减小系统噪声的影响，并在相位生成载波(PGC)解调实验中作为干扰源。最后通过PGC解调方案解调出了3×3耦合器的第一路输出信号中的干扰信号，实验验证了所测量的结果,表明该方法是行之有效的。
测量 光相位调制器 马赫-曾德尔干涉仪 3×3解调
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
从载波相位调制解调原理出发,理论分析了载波频率漂移对解调结果的影响.通过对解调公式的推导及分析,给出了频率漂移对解调结果影响的公式.结果表明,当混频基频信号的频率与载波频率存在微小频差时,解调结果将出现低频调制,严重影响解调效果;仿真及实验验证结果与理论分析完全吻合.
相位生成载波 频率漂移 干涉仪 光纤传感器 PGC Frequency drift Interferometer Fiber optic sensor
1 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛 266555
2 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
基于改进的化学气相沉积(MCVD)法结合溶液掺杂技术以及侧向研磨技术，实验制作出了一种D型双包层高浓度掺铒光敏光纤。为了同时实现光纤中的大模场直径和铒离子的高浓度掺杂，其纤芯采用了双层掺铒区结构，并对该样品光纤的基本参数及光敏特性进行了测试，其截止波长为1234.03 nm，模场直径约为12 μm，在1530 nm处的吸收系数为49.658 dB/m，上面刻写的均匀布拉格光纤光栅的透射深度为10 dB，对应的反射率为90%。测试结果表明，自制的D型双包层光纤具有很高的铒离子掺杂浓度和良好的光敏特性，能够为制作全光纤型高功率单模包层抽运光纤激光器提供一个很好的选择。
掺铒光纤 D型光纤 光敏特性 改进的化学汽相沉积法 光学学报
2012, 32(s1): s106005
