光纤光栅传输矩阵研究 被引量：13

1

作者 张自嘉 王昌明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1073-1077,共5页

利用模耦合理论给出并分析了一般坐标系下相移布喇格光纤光栅中的传输矩阵及其特性,所给出的传输矩阵具有分段不变性,而且不能被分解为一个矩阵和一个相移矩阵的乘积.利用该传输矩阵可以研究均匀、相移、啁啾、超结构等光纤光栅及光栅... 利用模耦合理论给出并分析了一般坐标系下相移布喇格光纤光栅中的传输矩阵及其特性,所给出的传输矩阵具有分段不变性,而且不能被分解为一个矩阵和一个相移矩阵的乘积.利用该传输矩阵可以研究均匀、相移、啁啾、超结构等光纤光栅及光栅的级联等.计算了相移光栅的反射谱和相移量的关系,以及两个光栅级联时的反射谱.结果表明,同样相移量时的反射谱和已有文献不同,两个光栅级联时,也不同于已有文献,各自的谐振波长与光栅的级联没有关系. 展开更多

关键词 光纤光栅 传输矩阵 相移光纤光栅 光纤光栅的级联

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基于均匀级联光纤光栅的全光纤脉冲压缩器的数值模拟 被引量：3

2

作者 杨广强 宋继恩 +1 位作者 黄永清 任晓敏 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期282-285,共4页

给出了基于均匀级联光纤光栅的全光纤可调谐脉冲压缩器的结构设计。对皮秒脉冲在此压缩器中的演化过程进行了数值模拟和分析。数值结果表明,适当选择光纤光栅及入射脉冲的参数,脉冲能够得到有效压缩。进一步的研究发现,如果脉冲光源带... 给出了基于均匀级联光纤光栅的全光纤可调谐脉冲压缩器的结构设计。对皮秒脉冲在此压缩器中的演化过程进行了数值模拟和分析。数值结果表明,适当选择光纤光栅及入射脉冲的参数,脉冲能够得到有效压缩。进一步的研究发现,如果脉冲光源带有一定的负啁啾,脉冲将被压缩的更窄,而且所需的光栅长度也明显减小。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 级联光纤光栅 脉冲压缩器 皮秒脉冲 啁啾

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基于级联光纤光栅的透射色散补偿 被引量：1

3

作者 杨广强 宋继恩 +2 位作者 郭勇 黄永清 任晓敏 《光通信研究》 北大核心 2004年第4期38-40,共3页

分析了光纤光栅的色散特性,介绍了利用均匀光纤光栅透射色散特性进行色散补偿的原理,对级联光纤光栅用于波分复用(WDM)系统多信道色散补偿进行了数值模拟和分析.结果表明,通过选择适当的光纤光栅参数,级联光栅能够对WDM系统中由于常规... 分析了光纤光栅的色散特性,介绍了利用均匀光纤光栅透射色散特性进行色散补偿的原理,对级联光纤光栅用于波分复用(WDM)系统多信道色散补偿进行了数值模拟和分析.结果表明,通过选择适当的光纤光栅参数,级联光栅能够对WDM系统中由于常规光纤而色散展宽的光脉冲进行有效的色散补偿. 展开更多

关键词 光纤光栅 级联光栅 色散补偿 波分复用

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皮秒脉冲在级联光纤光栅中的传输特性研究

4

作者 杨广强 宋继恩 +2 位作者 郭勇 黄永清 任晓敏 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期235-238,共4页

基于波分复用(WDM)系统中级联光纤光栅色散特性,研究了皮秒脉冲宽度以及光纤光栅长度和耦合系数等参数对脉冲压缩的影响;以高斯脉冲为例,运用等效色散的方法数值模拟了皮秒脉冲经过常规光纤和级联光纤光栅的演化过程。结果表明,选择合... 基于波分复用(WDM)系统中级联光纤光栅色散特性,研究了皮秒脉冲宽度以及光纤光栅长度和耦合系数等参数对脉冲压缩的影响;以高斯脉冲为例,运用等效色散的方法数值模拟了皮秒脉冲经过常规光纤和级联光纤光栅的演化过程。结果表明,选择合适的参数,级联光纤光栅可以对在普通光纤中色散展宽的脉冲进行色散补偿。还发现,进一步增加光栅长度,可使脉冲得到有效压缩。 展开更多

关键词 级联光纤光栅 波分复用 色散补偿

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基于级联光栅温度补偿的溶液浓度测量研究 被引量：3

5

作者 王燕涛 姜凤贤 +1 位作者 齐跃峰 侯佳朋 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期63-67,共5页

为解决长周期光纤光栅(LPG)折射率测量时的温度交叉敏感问题,利用布喇格光纤光栅(FBG)对环境折射率不敏感的特点,将其与长周期光纤光栅(LPG)级联,构成具有温度补偿的折射率传感方案。实验结果表明:随着温度的变化级联光栅的两个透射谐... 为解决长周期光纤光栅(LPG)折射率测量时的温度交叉敏感问题,利用布喇格光纤光栅(FBG)对环境折射率不敏感的特点,将其与长周期光纤光栅(LPG)级联,构成具有温度补偿的折射率传感方案。实验结果表明:随着温度的变化级联光栅的两个透射谐振波长都有线性变化,而改变溶液折射率时只有一个透射谐振波长改变。因此,可以利用级联光栅对折射率和温度双参量进行同时测量,补偿因温度变化产生的测量误差。 展开更多

关键词 级联光纤光栅 折射率 温度补偿

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级联双光纤光栅的传感技术应用综述 被引量：1

6

作者 冯森林 刘月明 涂帆 《光通信技术》 2022年第3期1-7,共7页

为了全面了解级联双光纤光栅(CFG)传感器的研究现状,从测量温度、应变和折射率的传感应用出发,详细介绍和对比了级联双光纤布喇格光栅(FBG)、级联双长周期光纤光栅(LPG)以及级联LPG+FBG这3种CFG传感器,总结出了现阶段CFG传感器的技术优... 为了全面了解级联双光纤光栅(CFG)传感器的研究现状,从测量温度、应变和折射率的传感应用出发,详细介绍和对比了级联双光纤布喇格光栅(FBG)、级联双长周期光纤光栅(LPG)以及级联LPG+FBG这3种CFG传感器,总结出了现阶段CFG传感器的技术优势和存在的难点,最后对CFG传感器的技术发展进行了展望。 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 长周期光纤光栅 级联双光纤光栅 传感器 温度

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基于LPFG-FBG级联结构的温湿度传感研究 被引量：1

7

作者 李盼盼 葛海波 +1 位作者 高敏 王维 《光通信技术》 北大核心 2019年第4期54-57,共4页

为了解决单个光栅测量湿度时会受到温度影响的问题(即存在交叉敏感问题),提出了一种基于LPFG-FBG级联对温湿度同时测量的解决方案。利用耦合模和传输矩阵法对该方案的原理进行了理论分析,利用Matlab进行了反射谱仿真。仿真得到该方案温... 为了解决单个光栅测量湿度时会受到温度影响的问题(即存在交叉敏感问题),提出了一种基于LPFG-FBG级联对温湿度同时测量的解决方案。利用耦合模和传输矩阵法对该方案的原理进行了理论分析,利用Matlab进行了反射谱仿真。仿真得到该方案温度和湿度的拟合度分别达到0.9923和0.9978,表明该方案能够解决交叉敏感问题。 展开更多

关键词 级联光纤光栅 温度 湿度 双参测量

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基于级联光栅的氨氮质量浓度检测 被引量：1

8

作者 王燕涛 姜凤贤 乔引庄 《光学仪器》 2015年第3期195-198,共4页

为了实现水中氨氮质量浓度的在线检测,基于光纤光栅传输理论,提出了一种利用级联光栅,双参量同步测量的传感方案,推导出传感系统的灵敏度矩阵。实验测出了布拉格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的温度灵敏度系数、氨氮质量浓度灵... 为了实现水中氨氮质量浓度的在线检测,基于光纤光栅传输理论,提出了一种利用级联光栅,双参量同步测量的传感方案,推导出传感系统的灵敏度矩阵。实验测出了布拉格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的温度灵敏度系数、氨氮质量浓度灵敏度系数,获得了传感系统的灵敏度矩阵。结果表明,该方案结构简单、易于实施,为水中氨氮在线检测的研究提供了一种参考方案。 展开更多

关键词 级联光栅 浓度检测 灵敏度矩阵 氨氮

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具有温度自补偿的级联光栅传感特性研究

9

作者 齐跃峰 白景华 +2 位作者 王璐 冯麒 张鑫 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期539-546,共8页

通过对长周期光纤光栅(LPFG)与Bragg光纤光栅(FBG)级联结构进行研究,利用传输矩阵法详细分析了正反向芯模与包层模之间的耦合机理,得到结构参数改变对级联光栅传输谱的影响规律,并对其温度和折射率传感特性进行探讨.实验室成功制备了LPF... 通过对长周期光纤光栅(LPFG)与Bragg光纤光栅(FBG)级联结构进行研究,利用传输矩阵法详细分析了正反向芯模与包层模之间的耦合机理,得到结构参数改变对级联光栅传输谱的影响规律,并对其温度和折射率传感特性进行探讨.实验室成功制备了LPFG-FBG级联光栅,观察到明显的耦合双峰现象.理论分析和实验结果表明,双峰中由FBG芯模与包层模耦合形成的谐振峰对折射率不敏感,而由LPFG包层模与FBG芯模前后向耦合形成的谐振峰对折射率敏感,且二者对温度变化具有相同响应.利用此特性,可实现温度与折射率的同时测量,且能消除温度变化的影响,实现温度自补偿的折射率传感. 展开更多

关键词 光纤光栅 光纤传感 温度补偿 传输矩阵法 折射率

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级联光纤布拉格光栅光谱特性研究 被引量：1

10

作者 姚海凤 辛丽 +1 位作者 赵海发 宋瑛琳 《物理实验》 北大核心 2009年第1期30-33,共4页

从耦合模理论出发,用传输矩阵的方法数值模拟分析了二级联、三级联的光纤布拉格光栅的反射谱和透射谱特性,实验测得的结果与理论模拟的结果基本吻合.

关键词 光纤布拉格光栅 频谱特性 矩阵传输法

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FBG-FP的应变与温度解耦方法研究

11

作者 钱昱名 张钰民 +3 位作者 孙亚丽 吴越 庄炜 祝连庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期424-430,共7页

光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的温度与应变交叉敏感问题在实际工程应用中至关重要。本文提出了一种采用级联FBG的法布里-珀罗(FBG-Fabry-Perot,FBG-FP)传感器进行温度与应变同时测量的方法。级联FBG阵列由氩离子紫外激光器基于相... 光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的温度与应变交叉敏感问题在实际工程应用中至关重要。本文提出了一种采用级联FBG的法布里-珀罗(FBG-Fabry-Perot,FBG-FP)传感器进行温度与应变同时测量的方法。级联FBG阵列由氩离子紫外激光器基于相位掩模板方法制作,其形成的FP干涉峰和光栅反射谱包络可以实现温度与应变的解耦。在不同的温度条件下,由FBG-FP反射谱包络10 dB带宽所对应中心波长值可得FBG-FP的温度灵敏度系数为9.5 pm/℃。分别在无应力、有应力且恒温条件下,通过解读FP干涉峰的波长变化得到该级联FBG-FP的温度和应变灵敏度系数分别为9.1 pm/℃和1.03 pm/με。实测的温度与应变值可由干涉峰波长、反射谱包络与温度、应变的函数关系求得。结果表明该FBG-FP可以实现温度与应变的同时测量。 展开更多

关键词 法布里-珀罗 应力 温度 级联布拉格光纤光栅 解耦

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啁啾光纤布拉格光栅展宽器的设计与制作

12

作者 王鸣晓 李平雪 +2 位作者 许杨涛 李舜 姚传飞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期21-31,共11页

为获得较大展宽量的光纤器件,在相位掩模版刻写技术的基础上设计并制作了两种啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)展宽器。基于相位掩模版刻写技术的原理和CFBG的色散补偿理论,提出了两种展宽器的制作方法,并优化了刻写光路,获得了高反射率、大反... 为获得较大展宽量的光纤器件,在相位掩模版刻写技术的基础上设计并制作了两种啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)展宽器。基于相位掩模版刻写技术的原理和CFBG的色散补偿理论,提出了两种展宽器的制作方法,并优化了刻写光路,获得了高反射率、大反射带宽的CFBG。通过拉力传感器控制CFBG的反射谐振波长,通过改进刻写方式制作了大色散量的CFBG级联展宽器和大反射带宽的CFBG串联展宽器。搭建了两种展宽器的测试光源,通过直接测量的方式得到CFBG级联展宽器所提供的展宽量约为345 ps,这与理论结果相符;通过正、反接的方式间接推算了CFBG串联展宽器所提供的展宽量约为278.7 ps,这小于理论结果。 展开更多

关键词 光纤光学 相位掩模版刻写技术 啁啾光纤布拉格光栅色散管理 光纤布拉格光栅级联展宽器 光纤布拉格光栅串联展宽器

原文传递

准线性传输系统级联光栅色散补偿的研究 被引量：1

13

作者 蔡炬 白秋剑 苏鑫 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第6期42-45,共4页

用耦合模理论和传输矩阵法对级联啁啾布喇格光纤光栅进行了分析,设计了一个大带宽、高反射率、大色散、低时延波纹的级联啁啾光纤光栅,并将其应用到一个8信道160Gb/s的高速准线性光传输系统中进行色散补偿。系统仿真结果表明,各个信道的... 用耦合模理论和传输矩阵法对级联啁啾布喇格光纤光栅进行了分析,设计了一个大带宽、高反射率、大色散、低时延波纹的级联啁啾光纤光栅,并将其应用到一个8信道160Gb/s的高速准线性光传输系统中进行色散补偿。系统仿真结果表明,各个信道的Q值均在7.15～8.74之间,实现了级联啁啾光纤布喇格光栅的设计目标。 展开更多

关键词 级联啁啾光纤光栅 准线性传输 色散补偿 波分复用

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高灵敏温度自补偿折射率传感器的研究 被引量：1

14

作者 何其睿 葛海波 刘睿 《光通信技术》 北大核心 2018年第2期31-34,共4页

测量折射率时为同时达到高灵敏度和温度补偿的测量效果,提出一种环境折射率(RI)传感器。传感部分基于重叠级联结构的长周期光纤光栅(LPFG),通过寻找特定的光栅周期,使一阶9次、11次包层模的损耗峰分别向一短一长两个波长方向漂移,以其... 测量折射率时为同时达到高灵敏度和温度补偿的测量效果,提出一种环境折射率(RI)传感器。传感部分基于重叠级联结构的长周期光纤光栅(LPFG),通过寻找特定的光栅周期,使一阶9次、11次包层模的损耗峰分别向一短一长两个波长方向漂移,以其相对漂移量来解调折射率。仿真结果表明,该传感器与普通的温度补偿折射率传感器相比,折射率灵敏度明显提高,在生物、化工领域有较好的实用价值。 展开更多

关键词 重叠级联长周期光纤光栅 折射率传感 温度自补偿 高灵敏度

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改进PDMS的高灵敏度C-LPFG丙酮气体传感器研究

15

作者 宋文超 牛萍娟 +2 位作者 解媛 石嘉 孙浩 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第10期17-20,共4页

本文研究了一种基于级联长周期光纤光栅(C-LFPG)丙酮气体传感器。以单个长周期光纤光栅(LPFG)结构为基础,对聚合物敏感涂层聚二甲基硅氧烷(PDMS)折射率变化进行了仿真分析,研究了LPFG和C-LPFG对丙酮气体的灵敏度的影响。结果表明:优化P... 本文研究了一种基于级联长周期光纤光栅(C-LFPG)丙酮气体传感器。以单个长周期光纤光栅(LPFG)结构为基础,对聚合物敏感涂层聚二甲基硅氧烷(PDMS)折射率变化进行了仿真分析,研究了LPFG和C-LPFG对丙酮气体的灵敏度的影响。结果表明:优化PDMS后C-LPFG传感器的灵敏度约为-605 nm/RIU,相较于传统C-LPFG的灵敏度增大了约6倍,是传统LPFG传感器灵敏度的5.26倍,检测范围扩大了约1.5倍。 展开更多

关键词 级联长周期光纤光栅 聚二甲基硅氧烷 丙酮检测 气体传感器

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基于光功率切割算法的级联FBG光谱重叠识别研究

16

作者 张帅 鲁猛 +1 位作者 麦建聪 朱萍玉 《自动化与信息工程》 2022年第4期7-11,共5页

针对级联光纤布拉格光栅(FBG)传感器使用时,实际工况不确定应变可能使2个中心波长邻近的FBG光谱动态重叠,引起测试信号紊乱而无法被商用FBG解调设备软件正确解调,导致被测对象的真实应变丢失或失真问题,提出一种FBG光谱光功率切割算法... 针对级联光纤布拉格光栅(FBG)传感器使用时,实际工况不确定应变可能使2个中心波长邻近的FBG光谱动态重叠,引起测试信号紊乱而无法被商用FBG解调设备软件正确解调,导致被测对象的真实应变丢失或失真问题,提出一种FBG光谱光功率切割算法。建立光功率等值线函数模型,搜索等间隔光功率等值线族与FBG光谱的交点,依据交点个数对2个具有邻近中心波长的FBG光谱重叠状态进行识别。经风电叶片交变载荷疲劳试验中2个级联FBG实测数据计算案例表明,本文提出的FBG光谱光功率切割算法能有效识别2个FBG传感器的重叠光谱,为级联FBG传感器工程应用自诊断提供了解决方案。 展开更多

关键词 级联光纤布拉格光栅 光功率等值线 光谱重叠 光功率切割算法

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