长周期光纤光栅:原理、制备与应用 被引量：15

1

作者 何万迅 施文康 +2 位作者 何朔 范晓波 叶爱伦 《光学技术》 EI CAS CSCD 2001年第5期396-400,共5页

较全面介绍了长周期光纤光栅。对比Bragg光纤光栅说明了长周期光纤光栅的特点。对其耦合机理进行了分析 ,阐明了波长选择损耗特性。介绍了长周期光纤光栅的制备方法 ,大致分之为基于非形变的制备方法和基于形变的制备方法。详细阐述其... 较全面介绍了长周期光纤光栅。对比Bragg光纤光栅说明了长周期光纤光栅的特点。对其耦合机理进行了分析 ,阐明了波长选择损耗特性。介绍了长周期光纤光栅的制备方法 ,大致分之为基于非形变的制备方法和基于形变的制备方法。详细阐述其在通信、传感领域的应用 ,尤其是新型应用 :带通滤波、光上下路复用、光纤光源、偏振器件、新型传感等。并针对长周期光纤光栅对温度、应力、外部折射率敏感的特性 。 展开更多

关键词 BRAGG光纤光栅 长周期光纤光栅 损耗峰值 谐振波长

原文传递

长周期光纤光栅包层模场分布及其耦合系数 被引量：11

2

作者 柳青 李新碗 +1 位作者 叶爱伦 杜鹏超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期201-204,208,共5页

基于简化的三层模型分析了单模光纤的包层模理论．研究了长周期光纤光栅的包层模场分布及其与基模的耦合系数．利用计算机建模，采用Ｍａｔｌａｂ 对实用的ＳＭＦ－２８ＴＭ单模光纤进行模拟分析，得到了一阶不同次的包层模在沿光纤半... 基于简化的三层模型分析了单模光纤的包层模理论．研究了长周期光纤光栅的包层模场分布及其与基模的耦合系数．利用计算机建模，采用Ｍａｔｌａｂ 对实用的ＳＭＦ－２８ＴＭ单模光纤进行模拟分析，得到了一阶不同次的包层模在沿光纤半径方向的光密度分布情况，及其与纤芯内的基模耦合系数的计算结果．证明了一阶低次奇、偶包层模在光纤纤芯内部的能量分布具有不同的特点，奇次包层模在纤芯内的能量远大于偶次包层模，因而奇次包层模与基模的耦合系数远大于偶次包层模与基模的耦合系数． 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 包层膜 耦合系数 场分布

下载PDF 职称材料

一种新的长周期光纤光栅制作方法 被引量：2

3

作者 艾江 叶爱伦 +2 位作者 刘宇乔 陈益新 李昌敏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期709-712,共4页

提出了长周期光纤光栅的一种新的制作方法，通过对光纤周期性刻槽并加热位伸引入纤芯形变，而使得纤芯折射率产生周期性变化。文中给出实验结果，并对其基本原理进行理论分析。

关键词 长周期光纤光栅 传播常数 纤芯折射率 光纤

原文传递

长周期光纤光栅模式与耦合的研究 被引量：15

4

作者 何万迅 施文康 +2 位作者 叶爱伦 高侃 方祖捷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期302-306,共5页

长周期光纤光栅是在光纤纤芯中沿轴向形成折射率周期性调制的带阻型光纤器件。与光纤布拉格光栅不同 ,它表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长的耦合。研究了纤芯基模、包层模式(HE1l/EH1l)及其有效折射率随... 长周期光纤光栅是在光纤纤芯中沿轴向形成折射率周期性调制的带阻型光纤器件。与光纤布拉格光栅不同 ,它表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长的耦合。研究了纤芯基模、包层模式(HE1l/EH1l)及其有效折射率随波长的变化 ,研究了纤芯基模与包层模式 (HE1l/EH1l)的耦合系数。研究表明 ,纤芯基模与一阶低次包层模式的有效折射率随波长增大而减小 ,纤芯基模与HE1l产生的耦合系数远大于与EH1l的耦合系数 ,并且包层模式次数较低时 ,耦合系数随次数的升高而增加。这与以前的研究结果有所不同。 展开更多

关键词 纤维光学 长周期光纤光栅 模式耦合 有效拆射率 耦合系数

原文传递

长周期光纤光栅耦合特性及模拟分析 被引量：11

5

作者 李新碗 杜鹏超 叶爱伦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期68-71,共4页

本文采用简化的三层光纤模型 ,分析长周期光纤光栅的耦合特性 ,着重对包层模场分布及其与纤芯基模的耦合系数进行研究 ,运用计算机软件包Matlab进行建模计算 ,得出纤芯基模和一阶低次包层模的场、能量分布及其相互耦合规律 .分析中应用... 本文采用简化的三层光纤模型 ,分析长周期光纤光栅的耦合特性 ,着重对包层模场分布及其与纤芯基模的耦合系数进行研究 ,运用计算机软件包Matlab进行建模计算 ,得出纤芯基模和一阶低次包层模的场、能量分布及其相互耦合规律 .分析中应用了图解法和简化计算的方法 ,数值计算结果表明纤芯基模与一阶低次奇模的耦合要比其与一阶低次偶模的耦合强得多 .该特征 (耦合特性和图表 ) 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 模耦合特性 模拟分析 光纤通信

下载PDF 职称材料

长周期光纤光栅及其在通信传感领域的新应用 被引量：11

6

作者 何万迅 施文康 叶爱伦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第2期104-108,共5页

长周期光纤光栅是一种新型光纤器件。介绍了长周期光纤光栅的耦合机理、制备方法以及应用。其耦合机理是前向传输的纤芯基模与前向传输的各阶包层模式之间的耦合。制备原理是对光纤横向曝光 ,使光纤的折射率指数在轴向发生周期性变化。... 长周期光纤光栅是一种新型光纤器件。介绍了长周期光纤光栅的耦合机理、制备方法以及应用。其耦合机理是前向传输的纤芯基模与前向传输的各阶包层模式之间的耦合。制备原理是对光纤横向曝光 ,使光纤的折射率指数在轴向发生周期性变化。阐明了长周期光纤光栅用于带通滤波、光上下路复用、光纤光源、光纤耦合、偏振器件、新型传感等新技术领域的思路 ,给出了具体实现方法。并通过与其他方案对比 ,说明了基于长周期光纤光栅器件的优点 。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 谐振波长 谐振双峰分离 光纤通信 传感器

下载PDF 职称材料

基于长周期光纤光栅的高灵敏度温度传感方案 被引量：7

7

作者 何万迅 施文康 叶爱伦 《传感技术学报》 CAS CSCD 2002年第1期60-63,共4页

长周期光纤光栅具有波长选择损耗的带阻滤波特性 .其谐振波长随光纤包层直径的减小而向长波方向漂移 .环境温度、外部折射率指数的变化会导致谐振波长位移 .由此提出一种敏感度增强的温度传感方案 .推导了长周期光纤光栅谐振波长与温度... 长周期光纤光栅具有波长选择损耗的带阻滤波特性 .其谐振波长随光纤包层直径的减小而向长波方向漂移 .环境温度、外部折射率指数的变化会导致谐振波长位移 .由此提出一种敏感度增强的温度传感方案 .推导了长周期光纤光栅谐振波长与温度之间的关系模型 .在光纤纤芯中写入长周期光纤光栅 ,通过腐蚀方法减小其包层直径 ,随后在光栅外再涂覆聚合物包层 .用此器件测量所得温度传感特性 ,其实验结果与仿真结果基本一致。其温度灵敏度超过 5 .2 nm/℃ . 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 谐振波长 温度传感

下载PDF 职称材料

长周期光纤光栅耦合常数的研究 被引量：4

8

作者 何万迅 施文康 叶爱伦 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第6期535-536,538,共3页

长周期光纤光栅表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长时的模式耦合。由纤芯基模、一阶包层模式的场分布推得其功率分布 ,进一步得到两种模式的归一化常量。推导了纤芯基模与一阶各次包层模式 (HE1l/EH1l)的耦... 长周期光纤光栅表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长时的模式耦合。由纤芯基模、一阶包层模式的场分布推得其功率分布 ,进一步得到两种模式的归一化常量。推导了纤芯基模与一阶各次包层模式 (HE1l/EH1l)的耦合常数。结果表明 ,纤芯基模与HE1l包层模式产生的耦合常数远大于与EH1l包层模式的耦合常数。次数低时 。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 模式耦合 耦合常数 光纤通信

原文传递

Michelson干涉型光纤弱磁场传感器信号检测电路研究 被引量：2

9

作者 张翼 陈建平 +4 位作者 薛青 施长海 洪琳 叶爱伦 李新碗 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期221-224,共4页

针对Michelson光纤弱磁场传感器的特点,设计和实现了控制和信号检测系统。着重对传感器信号检测部分的电路进行了分析和研究,采用了相位自跟踪锁定放大技术进行微弱信号检测;针对磁致伸缩材料的非线性响应特点,设计了定偏闭环反馈系统,... 针对Michelson光纤弱磁场传感器的特点,设计和实现了控制和信号检测系统。着重对传感器信号检测部分的电路进行了分析和研究,采用了相位自跟踪锁定放大技术进行微弱信号检测;针对磁致伸缩材料的非线性响应特点,设计了定偏闭环反馈系统,使探头始终工作在最佳偏置磁场下。经实验验证,系统灵敏度高,抑制噪声能力强。 展开更多

关键词 Michelson干涉仪 磁场传感器 微弱信号检测 锁定放大器 偏置磁场

下载PDF 职称材料

长周期光纤光栅的大范围波长调谐与温度补偿 被引量：5

10

作者 何万迅 吴嘉慧 +1 位作者 施文康 叶爱伦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期1029-1031,共3页

分别采用丙烯酸类聚合物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅 (LPFG)的大范围波长调谐与温度补偿 .当温度从 0～ 1 0 0°C变化时 ,对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的 LPFG,波长调谐范围增大至 6 0 nm;而对于涂覆硅树脂的 LPFG,同样的温度... 分别采用丙烯酸类聚合物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅 (LPFG)的大范围波长调谐与温度补偿 .当温度从 0～ 1 0 0°C变化时 ,对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的 LPFG,波长调谐范围增大至 6 0 nm;而对于涂覆硅树脂的 LPFG,同样的温度变化波长漂移则被抑制在 0 .6 nm之内 .前者提供一种大范围波长调谐带阻滤波器或高灵敏度温度传感器的思路 ;后者可考虑进一步改进后用作经温度补偿的滤波器。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 波长调谐 温度补偿 丙烯酸类聚合物 硅树脂 模式耦合 波长漂移

下载PDF 职称材料

模式耦合理论在圆周对称长周期光纤光栅建模中的应用 被引量：4

11

作者 何万迅 施文康 +2 位作者 何朔 范晓波 叶爱伦 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第2期155-157,共3页

长周期光纤光栅是不同于光纤Bragg光栅的一种光纤光栅器件 ,根据模式耦合理论 ,长周期光纤光栅表现为前向传播的纤芯导模和同向的各阶次包层模式之间的耦合。分析研究了长周期光纤光栅轴向的模场变化。忽略轴向的模式耦合以及包层模式... 长周期光纤光栅是不同于光纤Bragg光栅的一种光纤光栅器件 ,根据模式耦合理论 ,长周期光纤光栅表现为前向传播的纤芯导模和同向的各阶次包层模式之间的耦合。分析研究了长周期光纤光栅轴向的模场变化。忽略轴向的模式耦合以及包层模式之间的相互耦合作用 ,并认为折射率指数的调制只存在于纤芯中 ,建立了简化的长周期光纤光栅数学模型。对圆周对称轴向均匀型长周期光纤光栅谱特性进行了仿真 ,其结果与实验结果基本吻合 。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 模式耦合 包层模式 圆周对称 建模 仿真

原文传递

基于长周期光纤光栅的磁场传感方案的实现 被引量：6

12

作者 何万迅 施文康 叶爱伦 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第6期545-546,548,共3页

长周期光纤光栅是近几年出现的一种新型光纤器件。其耦合机理是前向传输的纤芯基模与前向传输的各阶包层模式之间的耦合 ,这与光纤布喇格光栅明显不同。它对温度、应力、弯曲及外部折射率的变化具有相当高的灵敏度 ,是一种理想的光纤型... 长周期光纤光栅是近几年出现的一种新型光纤器件。其耦合机理是前向传输的纤芯基模与前向传输的各阶包层模式之间的耦合 ,这与光纤布喇格光栅明显不同。它对温度、应力、弯曲及外部折射率的变化具有相当高的灵敏度 ,是一种理想的光纤型敏感结构。提出利用长周期光纤光栅谐振波长的移动或移动变化量进行磁场强度的测量 ,并进行了理论推导、仿真实验及分析研究。得出了谐振波长变化量与外界磁场强度的关系模型。分析了设计中应该考虑的因素。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 光纤布喇格光栅 谐振波长 磁致伸缩效应 磁场传感

原文传递

快速可调谐电光聚合物波导光栅 被引量：6

13

作者 王义平 陈建平 +6 位作者 李新碗 周俊鹤 沈浩 施长海 张晓红 洪建勋 叶爱伦 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期4782-4788,共7页

提出并设计了快速可调谐电光聚合物波导光栅.该波导光栅通过极化聚合物的线性电光效应可实现谐振波长的纳秒级快速调谐,调谐灵敏度为61pm/V.研究了该波导光栅的反射谱和透射谱特性与光栅周期,周期数,折射率调制函数及其调制大小的关系.... 提出并设计了快速可调谐电光聚合物波导光栅.该波导光栅通过极化聚合物的线性电光效应可实现谐振波长的纳秒级快速调谐,调谐灵敏度为61pm/V.研究了该波导光栅的反射谱和透射谱特性与光栅周期,周期数,折射率调制函数及其调制大小的关系.讨论了波导光栅的材料选择,制备工艺,快速可调谐性和偏振相关性.该波导光栅不仅克服了光纤光栅调谐速度慢和不利于大规模集成的不足,而且具有调谐灵敏度高,制备工艺与半导体工艺兼容和偏振无关等优点. 展开更多

关键词 光通信器件 光波导 电光效应 聚合物 波导光栅 光纤光栅 电光聚合物 可调谐性 调谐灵敏度 线性电光效应

原文传递

大尺寸气孔微结构光纤在光纤光栅中的应用 被引量：2

14

作者 何万迅 施文康 +2 位作者 范晓波 何朔 叶爱伦 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第1期15-18,22,共5页

将微结构光纤分为光子晶体光纤和大尺寸气孔微结构光纤两种。详细介绍了大尺寸气孔微结构光纤。其包层的气孔硅结构 (或者聚合物硅结构 )影响了包层模式的空间分布以及包层模式的有效折射率 ,使其表现出与传统光纤不同的光学特性。基于... 将微结构光纤分为光子晶体光纤和大尺寸气孔微结构光纤两种。详细介绍了大尺寸气孔微结构光纤。其包层的气孔硅结构 (或者聚合物硅结构 )影响了包层模式的空间分布以及包层模式的有效折射率 ,使其表现出与传统光纤不同的光学特性。基于这种微结构光纤的光纤光栅对外部折射率的变化显示了很好的稳定性。偏振特性(对长周期光纤光栅 )可以大大加强。 展开更多

关键词 微结构光纤 气孔 长周期光纤光栅 光纤BRAGG光栅

下载PDF 职称材料

基于非对称形变的全光纤宽阻带滤波器的制作 被引量：1

15

作者 何朔 李新碗 +2 位作者 叶爱伦 何万迅 宋浩 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期155-158,共4页

本文提出的基于长周期光纤光栅 (L PFG)的全光纤宽阻带滤波器的制做方法 ,基本原理是在光纤纤芯中引入周期性的非对称形变 ,从而使光纤纤芯的折射率发生周期性变化 ;提出了两种实现光纤纤芯非对称形变的方法 ,进而制做出阻带中心波长分... 本文提出的基于长周期光纤光栅 (L PFG)的全光纤宽阻带滤波器的制做方法 ,基本原理是在光纤纤芯中引入周期性的非对称形变 ,从而使光纤纤芯的折射率发生周期性变化 ;提出了两种实现光纤纤芯非对称形变的方法 ,进而制做出阻带中心波长分别为 1310 nm和 15 5 0 nm的全光纤宽阻带滤波器插入损耗分别小于 0 .8d B和 1.4 d B,后向反射损耗小于 - 70 d B。这样的器件可用于提高 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 阻带滤波器 非对称形变 光纤

原文传递

基于Fabry-Perot结构的可调波长选择光开关 被引量：1

16

作者 李新碗 陈建平 +2 位作者 叶爱伦 吴龟灵 卢加林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第F12期57-60,共4页

本文提出波长选择光开关的概念 ,首次研制出一个基于Fabry- Perot结构的可调波长选择光开关 ,该开关为 2× 2光纤端口 ,每个端口携带N个波长 ,工作时可以选 1个或多个波长 ,插入损耗小于 3dB ,波长调谐范围 1 0nm ,调谐机构为一对... 本文提出波长选择光开关的概念 ,首次研制出一个基于Fabry- Perot结构的可调波长选择光开关 ,该开关为 2× 2光纤端口 ,每个端口携带N个波长 ,工作时可以选 1个或多个波长 ,插入损耗小于 3dB ,波长调谐范围 1 0nm ,调谐机构为一对多层三明治结构的压电陶瓷 ,具有驱动电压低 ,小于 5V的驱动电压可以达到 3.3nm的调谐 ,最大开关时间为 1毫秒 ,开关比优于 30dB .最后还分析了其基本透射与反射光谱性能 ,并讨论其对光通信、光交换网络产生的重要应用价值 . 展开更多

关键词 波长选择光开关 Fabry-Perot腔 压电效应 波长调谐 光通信

下载PDF 职称材料

双信道解复用长周期光纤光栅的实验研究 被引量：1

17

作者 何万迅 施文康 叶爱伦 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期111-113,共3页

长周期光纤光栅是近几年出现的一种波长选择滤波器件。利用其波长选择损耗特性 ,提出将之用于1310nm/15 5 0nm波分复用系统的解复用。采用电弧熔融刻槽的方法 ,制备了长周期光纤光栅。并通过控制电弧放电过程和光栅的周期长短及周期数 ... 长周期光纤光栅是近几年出现的一种波长选择滤波器件。利用其波长选择损耗特性 ,提出将之用于1310nm/15 5 0nm波分复用系统的解复用。采用电弧熔融刻槽的方法 ,制备了长周期光纤光栅。并通过控制电弧放电过程和光栅的周期长短及周期数 ,得到了较为理想的谱特性。结果显示 ,其通道插入损耗能够小于 0 .5dB ,2 0dB损耗阻带带宽可达 15nm ,信道隔离度估计约 2 5dB。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 波分复用 电弧放电 插入损耗 光纤器件

下载PDF 职称材料

基于曼哈顿网络光突发交换的模拟分析 被引量：1

18

作者 宋浩 李新碗 +2 位作者 吴龟灵 叶爱伦 陈建平 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第6期9-12,21,共5页

模拟了基于曼哈顿网络模型的光突发交换。网络结构采用4×4的曼哈顿网络,偏折路由和JIT(Just In Time)信令协议;数据源选用具有自相似性的突发性数据源。分别对带波长转换器与不带波长转换器的网络的性能进行了模拟,并对结果进行了... 模拟了基于曼哈顿网络模型的光突发交换。网络结构采用4×4的曼哈顿网络,偏折路由和JIT(Just In Time)信令协议;数据源选用具有自相似性的突发性数据源。分别对带波长转换器与不带波长转换器的网络的性能进行了模拟,并对结果进行了分析。结果表明,当网络负载达到0.3时网络的丢包率明显增大,而平均时延开始减小。本次模拟主要为下一步建立突发交换实验网提供有益的指导。 展开更多

关键词 曼哈顿网络 光突发交换 偏折路由 光网络 JIT信令协议 网络模拟 模型 转换器

下载PDF 职称材料

光突发交换试验网的可行性分析

19

作者 李新碗 叶爱伦 陈建平 《中兴通讯技术》 2002年第5期9-13,共5页

文章对光突发交换网络的产生背景、光突发交换网络模型及技术实现的可行性,以及进一步发展光突发交换网络需要关注的核心技术予以分析,最后对建设中国下一代高速光因特网提出一些建议与思考。

关键词 光突发交换网络 光分组交换 高速光因特网 可行性分析 模型 核心技术

下载PDF 职称材料

光纤马赫-曾德尔干涉法测量极化聚合物的电光系数 被引量：1

20

作者 王义平 陈建平 +4 位作者 李新碗 洪建勋 张晓红 周俊鹤 叶爱伦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1339-1342,共4页

报道了用光纤马赫曾德尔干涉法测量极化聚合物电光系数的方法和原理。该方法不仅可以测量聚合物薄膜的电光系数而且可以测量聚合物波导的电光系数,并且该方法可以同时测量聚合物的电光系数张量元r13和r33。该方法最突出的优点是不必在... 报道了用光纤马赫曾德尔干涉法测量极化聚合物电光系数的方法和原理。该方法不仅可以测量聚合物薄膜的电光系数而且可以测量聚合物波导的电光系数,并且该方法可以同时测量聚合物的电光系数张量元r13和r33。该方法最突出的优点是不必在聚合物薄膜的表面制备第二个电极,因此尤其适合于在电光聚合物试制阶段测试聚合物的电光系数。干涉仪的输出被反馈到参考臂中控制相位偏置点的压电陶瓷,从而实现对干涉仪相位偏置点的闭环控制,因此降低了对环境稳定性的要求并且提高了测量精度。实际测试了极化聚合物薄膜PMMA-DR1的电光系数张量,其测量值r13=8.3 pm/V,r33=25.7 pm/V。 展开更多

关键词 光纤通信 光电子器件 极化聚合物 电光系数 马赫-曾德尔干涉仪

原文传递