针对宽温宽带大动态高精度光延时调控的需求, 结合数控级联和空间光连续可调延时技术, 设计了一种大动态高精度延时稳定可调的9bit光纤延时线, 并采用磁光开关和稳相光纤搭建了工程样机。试验结果表明, 样机在60℃宽温范围内实现了工作频率1~18GHz, 以5ns为步进, 延时范围达2555ns, 延时精度优于±5.8ps的任意可调; 同时, 针对某一延时点实现了动态范围为600ps、精度优于1ps的延时连续可调。
光纤延时线 稳相光纤 宽温度范围 高精度 精度可调 optical fiber delay line phase stable fiber wide-temperature range high-precision adjustable precision
中国电子科技集团公司第三十四研究所, 桂林 541004
光纤延时系统在宽带、大动态射频光链路、时钟、本振信号光传输、射频光纤拉远和超宽带相控阵中均有广泛应用, 而对光纤延时量和光纤长度的精确测量是研制光纤延时系统的关键技术。详细介绍了几种光延时测量方法, 并对比分析了各种测量方法的特点和使用场景。
光纤延时 延时精度 瑞利散射 optical fiber delay delay accuracy Rayleigh scattering
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
采用17个光开关和16段不同长度光纤的级联方式,搭建了一套可编程光纤延时系统,实现的延时范围为0~65535 ns,步长为1 ns,数据刷新率可达100 Hz,延时稳定性为0.2 ns,延时抖动小于0.32 ns,整套系统损耗小于31 dB。对可编程光纤延时系统的延时精度、损耗和数据刷新率等特性进行了研究,分析了损耗和色散对延时测量的影响,提出了一种减少延时测量误差的阈值补偿法,弥补了损耗和色散引起的延时测量误差。
光纤光学 光纤延时 延时测量 光开关 损耗
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
基于光纤延时声光调制器(AOM)频移自差拍法实验研究了不同线宽激光的功率谱特性，并作了相关的仿真分析；同时，提出了利用短光纤测量窄线宽激光器线宽的一种简单方法。当光纤延时时间小于激光器的相干时间时，自差拍频谱的3 dB带宽不能直接用于标定激光线宽。理论分析和实验均表明，此时激光的线宽信息主要由自差拍频谱中两翼的周期性振荡成分决定，几乎不受中央尖峰的影响。根据最小二乘法理论，对实验所测的自差拍频谱进行理论拟合可获得待测激光的线宽。该方案基本不受延时自差拍系统最小分辨率的限制，可以用于激光线宽的快速测量，特别是窄线宽激光的测量。
激光光学 窄线宽光纤激光器 光纤延时声光频移自差拍法 线宽测量 短光纤 激光与光电子学进展
2016, 53(6): 061407
1 北京交通大学中国产业安全研究中心博士后科研工作站, 北京 100044
2 北华航天工业学院科学技术处, 河北 廊坊 065000
3 华北水利水电大学电力学院, 河南 郑州 450045
4 廊坊市气象局, 河北 廊坊 065000
5 华北理工大学信息工程学院, 河北 唐山 063009
为了测量半导体激光器在电流调谐下的动态波长, 提出了基于光纤延时自外差法的测量方案, 阐述了测量原理, 研究了拍频与动态波长的递推关系。 应用该实验系统测量了分布反馈式半导体激光器调谐的动态波长特性, 与由光谱仪测量的稳态波长特性比较。 结果表明, 动态波长与稳态波长随电流变化特性有着类似的非线性规律, 在20~100 mA调谐范围内二者差异小于0.002 nm。 此外, 通过气体CO2的两条吸收谱线与HITRAN谱库中标准吸收线位置比对, 辨识出半导体激光器调谐的动态波长, 该辨识出的动态波长值与由延时自外差法推算出的动态波长值比较, 二者误差为1 pm, 进而验证了该测量系统的可靠性。
激光器 动态波长 光纤延时自外差 电流调谐 气体吸收 Lasers Dynamic wavelength Fiber delayed self-heterodyne interferometer (FDSH Electric current tuning Gas absorption 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3220
为了得到性能较为良好的正交码, 采用没有重复数字的全间隔集, 进行了地址码的设计和系统仿真验证, 设计出的正交码具有理想的相关性和灵活的码字容量。分析整个系统, 在考虑各种噪声和多址干扰的影响下, 推导出正交码的误比特率公式。自行设计并搭建了采用光纤延时线作为编解码器的异步光码多分址系统。结果表明, 该正交码能够适应更多用户的需求, 通过误比特率公式计算和系统仿真得到的结果都较为理想, 此研究对需要大容量的光码多分址系统的进一步发展具有一定的帮助。
光通信 光码分多址 光正交码 光纤延时线 optical communication optical code division multiple access(OCDMA) optical orthogonal code (OOC) fiber optic delay line
文章以“同步修正素数码”为基础，利用互相垂直的两组线偏振光构造了适用于同步光码分多址(OCDMA)系统的二维光正交地址码。通过分析码字的自相关和互相关特性，确定了其选码原则。在此基础上，设计了适用于同步OCDMA系统的二维光编码器。仿真结果表明，与一维同步OCDMA系统相比，二维同步光正交地址码具有更优良的接收性能，并解决了器件在实际使用过程中可能出现的功率非线性叠加问题。
同步光码分多址 同步修正素数码 光纤延时器 偏振 synchronous OCDMA synchronous modified prime codes fiber optic delay polarization
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理实验室，四川 绵阳 621900
2 西南交通大学 机械工程学院，成都 610031
窄线宽光纤激光器的线宽作为相干光学系统的重要参数需要进行准确的测定，延时自外差法(DSHI)是测量窄线宽比较理想的方法。本文讨论了DSHI 测量线宽的基本原理，根据DSHI 的功率谱表达式，利用MATLAB 程序对不同光纤延迟线长度条件下的DSHI 功率谱进行了仿真，并分析和讨论了光纤延迟线长度对线宽测量结果的影响。建立了1 550 nm 波长的DSHI 线宽测量系统，对IPG 公司的光纤激光器线宽进行了测量。该系统用示波器代替频谱仪，并采用FFT 软件算法对示波器获取的光电流信号进行分析，测得该激光器的线宽约为16 kHz，在理想的精度范围内。
线宽测量 光纤激光器 光纤延时 linewidth measurement fiber laser DSHI DSHI fiber delay line
1 南京信息工程大学数理学院, 江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 江苏 南京 210044
介绍了光码分多址(OCDMA)系统和常用的几种编/解码器(E/D)。研究了基于光纤延时线(OFDL)和基于光纤布拉格光栅(FBGs)的可调谐编/解码器,讨论了两种基于光纤延时线的可调方案,对它们的结构和性能进行了分析。讨论了基于光纤布拉格光栅(FBGs)的编/解码器,介绍了光纤布拉格光栅编/解码器的原理和利用压电陶瓷(PZT)调谐光纤布拉格光栅的参数选择。给出了一种基于光纤布拉格光栅阵列的可调谐二维编/解码器结构,并分析了它的主要优点。介绍了基于超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)的二进制相移键控(BPSK)编/解码器和可调谐四进制相移键控(QPSK)超结构光纤布拉格光栅编/解码器的构造方法,探讨了光码分多址系统编/解码器的发展前景。
光码分多址 编/解码器 可调谐 光纤延时线 光纤布拉格光栅 超结构光纤布拉格光栅
为了实现实验室环境下测定光速，采用已知长度及折射率的单模零色散光纤作为传输介质，利用高精度时间间隔测量技术测量了光在该光纤中的传输延时。经过理论推导，求出光速c与作为传输介质的光纤长度L、折射率n及光纤延时τ之间的关系式，从而通过测量得到L，n及τ的值即可计算得到真空中的光速值。与传统的利用天文法及精密仪器测量光速的方法相比，采用比较先进的高精度时间间隔测量技术可使时间分辨率达到125 ps，从而在实验室环境下，利用简单仪器得到了高精度的测量结果。最终测量所得光速为299928077 m／s，误差为30860 m／s。
光学测量 高精度时间间隔测量技术 光纤延时 光速测定 optical measurement high-precision time-interval measurement technique fiber delay time: light velocity measurement
