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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基于相移光纤光栅的单光源毫米波生成研究

2

作者 汪仲清 彭丽丹 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期106-110,共5页

利用相移光纤光栅中不同的相移量可以在光栅传输阻带中的不同位置打开透射窗口这一特性,给出了用光外差法将单一光源形成两个差频再经拍频后生成毫米波的方案。理论分析和数值计算结果表明,采用单个光源产生毫米波所引入的激光随机相位... 利用相移光纤光栅中不同的相移量可以在光栅传输阻带中的不同位置打开透射窗口这一特性,给出了用光外差法将单一光源形成两个差频再经拍频后生成毫米波的方案。理论分析和数值计算结果表明,采用单个光源产生毫米波所引入的激光随机相位噪声低于双光源系统,能够产生波长稳定、相位噪声低、频率调整方便、耦合效果好的毫米波,可为光纤无线通信系统实际应用提供参考。 展开更多

关键词 相移光纤光栅 光外差法 毫米波 相位噪声 光纤无线通信系统

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相移光纤光栅的特性分析及其应用 被引量：18

3

作者 赵东晖 杨秀峰 +5 位作者 刘志国 李智红 葛春风 盛秋琴 吕可诚 董孝义 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 1998年第3期177-180,共4页

本文运用矩阵方法分析了相移光纤光栅的反射谱特点，得到了影响其通透窗口的线宽、位置和通透率的主要因素，并对如何利用相移光纤光栅的这些特性进行多方面的应用给予了设计与展望。这些结果将对相移光纤光栅的实际制作及应用有重要的... 本文运用矩阵方法分析了相移光纤光栅的反射谱特点，得到了影响其通透窗口的线宽、位置和通透率的主要因素，并对如何利用相移光纤光栅的这些特性进行多方面的应用给予了设计与展望。这些结果将对相移光纤光栅的实际制作及应用有重要的指导意义。 展开更多

关键词 相移光纤光栅 矩阵法 通透窗口

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相移光纤光栅传输谱的研究 被引量：10

4

作者 陈鹤鸣 张敏锋 魏贤虎 《南京邮电学院学报（自然科学版）》 2002年第1期15-20,共6页

相移光纤光栅可作为密集波分复用 (DWDM)系统中的解复用器 ,相移的大小、位置和相移点的多少对该解复用器的性能有重要影响。应用传输矩阵理论分析了相移光纤光栅的相移大小。

关键词 密集波分复用 相移光纤光栅 传输谱

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一种制作掺Yb相移光纤光栅激光器的实验方案 被引量：10

5

作者 王利 陈柏 +4 位作者 陈嘉琳 常丽萍 李国扬 孙安 林尊琪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1617-1620,共4页

采用遮挡法引入相移制作了掺Yb相移光纤光栅（PS-FBG）。在制作光栅的过程中，将其作为激光器的谐振腔，通过监测激光器的输出功率来确定相移大小。当激光器的输出功率开始下降时，停止曝光，此时引入的相移为π／2。为了使光栅的特性... 采用遮挡法引入相移制作了掺Yb相移光纤光栅（PS-FBG）。在制作光栅的过程中，将其作为激光器的谐振腔，通过监测激光器的输出功率来确定相移大小。当激光器的输出功率开始下降时，停止曝光，此时引入的相移为π／2。为了使光栅的特性尽快稳定下来需要对光栅进行退火，这将导致引入的相移小于π／2。为了弥补退火过程中引起的相移降低，需要对退火后的光栅进行二次曝光，以使光栅的相移恢复π／2。利用该方法制作了一只光纤光栅激光器。当抽运功率为100mw时，获得了25mw的输出功率，信噪比（SNR）为60dB。在1h内，输出功率波动小于1％。当光栅的温度在25～30℃之间变化时，激光器单纵模运转。 展开更多

关键词 激光技术 相移光纤光栅 遮挡法 掺Yb光纤

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边缘滤波法解调的相移光纤布拉格光栅应变传感器 被引量：10

6

作者 马伟超 陈少华 +1 位作者 赵昆 王爱军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期120-124,共5页

设计了一种基于相移光纤布拉格光栅(PSFBG)的应变传感器。将PSFBG和光纤布拉格光栅(FBG)通过光环形器连接在一起,并且沿着中线对称地粘贴在等强度悬臂梁上。两者共同作为探头的核心传感元件。它们粘贴的位置紧靠中线,从而承受着相同的应... 设计了一种基于相移光纤布拉格光栅(PSFBG)的应变传感器。将PSFBG和光纤布拉格光栅(FBG)通过光环形器连接在一起,并且沿着中线对称地粘贴在等强度悬臂梁上。两者共同作为探头的核心传感元件。它们粘贴的位置紧靠中线,从而承受着相同的应变,产生携带信息并且线宽极窄的传感光。通过边缘滤波法解调传感光,最终可以获取应变数值。理论模拟了由参数匹配的PSFBG和FBG产生的传感光谱,实验中获得了线宽仅为101pm的传感光,实验结论与数值模拟吻合。在应变探头的实验验证中,解调结果与待测信号的线性关系良好,拟合度为0.994,探头的应变分辨率为1.5με。基于该设计的应变传感器具有高分辨率、低成本、无啁啾等优点,具有很高的实用价值。 展开更多

关键词 传感器 应变传感器 边缘滤波 相移光纤布拉格光栅

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啁啾相移光纤光栅分布式应变与应变点精确定位传感研究 被引量：7

7

作者 裴丽 吴良英 +2 位作者 王建帅 李晶 宁提纲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期10-18,共9页

利用啁啾相移光纤光栅狭缝的中心波长对应变点和应变量的波长敏感性,实现应变与应变点精确定位的传感.当啁啾光纤光栅上的某一位置产生微应变时,该应变点会产生相移,其频谱则会出现一个与之对应的狭缝,且狭缝的深度和中心波长与应变的... 利用啁啾相移光纤光栅狭缝的中心波长对应变点和应变量的波长敏感性,实现应变与应变点精确定位的传感.当啁啾光纤光栅上的某一位置产生微应变时,该应变点会产生相移,其频谱则会出现一个与之对应的狭缝,且狭缝的深度和中心波长与应变的大小和位置相关.当串接不同中心波长的啁啾光纤光栅后,即可实现一定范围内的分布式应变与应变点精确定位检测.本文通过V-I传输矩阵法建立了狭缝深度和中心波长关于应变量和应变位置的理论模型,分析结果表明理论上可以实现微米量级的精确定位.搭建了级联啁啾相移光纤光栅的分布式应变传感装置,实验获得的最大应变灵敏度为0.19 pm/με.该精确定位传感装置在先进制造、精密加工、航空航天、铁路系统等高新技术领域具有重要的应用前景. 展开更多

关键词 精确定位传感 啁啾相移光纤光栅 应变

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自放大结构分布反馈光纤激光器输出特性 被引量：5

8

作者 宋志强 祁海峰 +2 位作者 郭健 王昌 彭纲定 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期98-101,共4页

在光敏性掺铒光纤上制作了45mm长非对称相移结构光纤光栅,构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光,实现了对前向输出激光信号的放大,并采用OptiSystem软件模拟了掺... 在光敏性掺铒光纤上制作了45mm长非对称相移结构光纤光栅,构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光,实现了对前向输出激光信号的放大,并采用OptiSystem软件模拟了掺铒光纤长度与增益的关系.为了保持输出激光的窄线宽和低噪音特性,利用布喇格波长与激光相同的光纤光栅和光纤环行器构成光窄带滤波器,对放大后激光信号的ASE噪音进行滤除.研究表明:所设计的激光器结构充分利用了泵浦光,在300mW的(980nm)泵浦功率下获得了功率为32.5mW,线宽为11.5kHz,相对强度噪音为-87dB/Hz的激光输出. 展开更多

关键词 分布反馈光纤激光器 相移光纤光栅 光纤放大器 窄线宽 低噪音

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重要的无源器件光纤光栅

9

作者 岳丛建 《长治学院学报》 2005年第2期21-22,共2页

概述了光纤光栅的特点及其在光通信系统中的应用。

关键词 光纤光栅 无源器件 光通信系统

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基于相移超结构光栅的ROF单边带调制系统（英文） 被引量：5

10

作者 张婵 宁提纲 +3 位作者 李晶 李超 郑晶晶 马少朔 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期230-233,共4页

提出了一个利用相移超结构光栅构建的典型ROF单边带调制系统。改变倾斜角,光栅就会呈现不同的传播特性。将不同的相移插入光栅的不同位置就会得到不同的透射谱特性。因此该光栅可视为滤波器应用于单边带调制系统中。反射谱的负斜率特性... 提出了一个利用相移超结构光栅构建的典型ROF单边带调制系统。改变倾斜角,光栅就会呈现不同的传播特性。将不同的相移插入光栅的不同位置就会得到不同的透射谱特性。因此该光栅可视为滤波器应用于单边带调制系统中。反射谱的负斜率特性使得低阶边带会经历更高的衰减。所以,仅仅使用一个相移超结构光栅就可以简单地实现双边带到载波单边带的转换。与此同时,还可以通过改变光栅的倾斜角优化光载波抑制比。在实验中,60 GHz的毫米波信号产生的同时光载波抑制比也由33.02 dB优化到1.31 dB,经过30 km光纤传输后的最小误码率可以达到1.966e-44,所以仅仅通过一个相移超结构光栅就可以大大提高链路性能。 展开更多

关键词 光载无线 相移超结构光栅 透射谱 单边带调制

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基于相移光纤光栅传感器的碳纤维增强树脂复合材料基体裂纹超声探伤 被引量：4

11

作者 冀建宇 王容 +1 位作者 吴奇 熊克 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期113-120,共8页

复合材料内部的微小裂纹常会引起后续严重的破坏,因此需要对其进行检测。然而超声探伤复合材料基体裂纹非常困难。本文搭建了一个具有高灵敏度、大带宽的相移光纤光栅超声传感系统,利用此系统探测了在正交铺层碳纤维增强树脂复合材料板... 复合材料内部的微小裂纹常会引起后续严重的破坏,因此需要对其进行检测。然而超声探伤复合材料基体裂纹非常困难。本文搭建了一个具有高灵敏度、大带宽的相移光纤光栅超声传感系统,利用此系统探测了在正交铺层碳纤维增强树脂复合材料板中传播的Lamb波。对Lamb波进行数据处理发现,随着三点弯曲实验产生的基体裂纹个数增加,Lamb波的幅值和频谱峰值线性减少。通过和传统压电传感器比较表明,相移光纤光栅传感器测得的Lamb波信号随复合材料基体裂纹数的增加其幅值具有更高的下降速率,表明相移光纤光栅传感器更适合于复合材料基体裂纹的超声探伤。研究表明,新开发的传感系统能够探测到中心频率为300kHz的微弱超声信号,并能够对碳纤维增强树脂复合材料板中微小基体裂纹个数进行精确评估。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂 复合材料 基体裂纹 相移光纤光栅 超声检测 LAMB波

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多相移光纤光栅滤波器的设计与制备 被引量：4

12

作者 王迪 应康 +6 位作者 李文屏 张武 龚静文 梁栋 蒋炜 谭庆贵 李小军 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期25-33,共9页

对多相移光纤光栅滤波器的光谱进行了理论仿真。理论结果证明:通过精确设计多相移光纤光栅的相移点数目、相移位置分布、耦合系数、长度等参数,可以获得窄带平顶滤波响应的光谱;而实际制备中引入的误差会导致滤波器光谱性能恶化。随后... 对多相移光纤光栅滤波器的光谱进行了理论仿真。理论结果证明:通过精确设计多相移光纤光栅的相移点数目、相移位置分布、耦合系数、长度等参数,可以获得窄带平顶滤波响应的光谱;而实际制备中引入的误差会导致滤波器光谱性能恶化。随后采用紫外辐照后处理的方式,制备了多相移光纤光栅滤波器,并对其光谱进行了测试。结果表明:当多相移光纤光栅滤波器带宽较宽时,实测光谱与理想仿真结果较为吻合;增大耦合系数以减小带宽时,滤波器的性能对工艺误差更敏感。最后对误差项进行了深入的分析与讨论,结果证明,采用较长的多相移光纤光栅可以有效地增大相移点位置和相移差的容限,减弱光致损耗对其性能的影响。 展开更多

关键词 光纤光学 多相移光纤光栅 紫外辐照后处理 微波光子信号处理

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基于间隙光纤光栅的微间隙与温度同时测量技术 被引量：5

13

作者 胡军 杨远洪 刘学静 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期195-200,共6页

间隙光纤光栅(g-FBG)兼具菲索干涉和相移光纤光栅(PSFBG)的特征,仿真研究和分析了g-FBG反射谱中菲索干涉谱型和相移光纤光栅谱型对微间隙和温度的敏感特性,提出了一种同时测量微间隙和温度的方法,并建立了测量模型。搭建g-FBG实验系统,... 间隙光纤光栅(g-FBG)兼具菲索干涉和相移光纤光栅(PSFBG)的特征,仿真研究和分析了g-FBG反射谱中菲索干涉谱型和相移光纤光栅谱型对微间隙和温度的敏感特性,提出了一种同时测量微间隙和温度的方法,并建立了测量模型。搭建g-FBG实验系统,测试了不同间隙下的反射谱,验证了仿真结果,数据分析表明微间隙测量误差小于±5nm;制作g-FBG传感头,实现了位移和温度的同时测量,温度灵敏度为8.3pm/℃,测量精度可达0.1℃。基于g-FBG的微间隙与温度同时测量技术具有精度高、体积小和设计灵活等优点。通过建立微间隙与温度的关联方程,可补偿由于温度变化对间隙测量的影响,实现温度无关的微间隙测量。 展开更多

关键词 光纤光学 微间隙传感器 温度传感器 菲索干涉 相移光纤光栅

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变迹相移光纤光栅传输谱的研究 被引量：2

14

作者 范毅 陈鹤鸣 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2005年第6期26-30,共5页

用传输矩阵法对变迹相移光纤光栅的传输谱进行了分析,着重分析了相移点数、变迹函数的类型对光栅传输特性的影响。分析表明:可以通过改变光栅的相移点数、选择不同的变迹函数,研制用于WDM和DWDM的滤波器。

关键词 相移光纤光栅 传输谱 变迹 传输矩阵法 传输特性 DWDM 迹函数 重分析 分析表 滤波器 点数

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分布反馈光纤激光器封装工艺 被引量：4

15

作者 宋志强 王伟涛 +3 位作者 祁海峰 郭健 倪家升 王昌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期112-115,共4页

分析了分布反馈光纤激光器的声波敏感机理,发现阻断"弦"结构对声振动的传递和响应是隔声隔振封装工艺的关键.根据分析设计了一种主体为弧形中性轴线槽的封装结构,分布反馈光纤激光器有源相移光栅在一定预拉力下粘结固定在封... 分析了分布反馈光纤激光器的声波敏感机理,发现阻断"弦"结构对声振动的传递和响应是隔声隔振封装工艺的关键.根据分析设计了一种主体为弧形中性轴线槽的封装结构,分布反馈光纤激光器有源相移光栅在一定预拉力下粘结固定在封装结构的槽中,光栅各点均贴附在弧形平面上.实验结果表明,这种结构有效消除了声致弯曲等效应的影响,使激光器窄线宽特性在外界声波和振动冲击下能够得到良好保持.同时,实现了激光波长大范围的温度调谐,波长温度调谐系数由10 pm/℃提高到30 pm/℃以上,且激光器输出性能稳定. 展开更多

关键词 光纤激光器 分布反馈光纤激光器 有源相移光纤光栅 隔声隔振 频率调制

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啁啾相移光纤光栅的多层薄膜分析新方法 被引量：3

16

作者 余华清 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期814-817,共4页

将啁啾相移光纤光栅看成一多层薄膜体系,每层膜用界面传输矩阵和膜层传输矩阵表示,将每层的传输矩阵相乘后得到相移光纤光栅的传输谱。数值计算结果表明传输谱的峰值和带宽取决于相移光纤光栅的啁啾系数、相移大小、位置及相移点的多少... 将啁啾相移光纤光栅看成一多层薄膜体系,每层膜用界面传输矩阵和膜层传输矩阵表示,将每层的传输矩阵相乘后得到相移光纤光栅的传输谱。数值计算结果表明传输谱的峰值和带宽取决于相移光纤光栅的啁啾系数、相移大小、位置及相移点的多少。该模型的精度满足设计要求。 展开更多

关键词 光纤通信技术 相移光纤光栅 传输矩阵 多层膜 透射谱

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一种光纤光栅水听器灵敏度校准技术研究 被引量：3

17

作者 陈毅 张军 +1 位作者 金晓峰 黄晟晔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1059-1064,共6页

为了校准光纤光栅水听器的灵敏度,开展了光纤光栅水听器灵敏度校准技术研究.本文首先介绍了光纤光栅水听器的工作原理;其次,采用可调谐激光器和带工作点控制的强度调制法,实现了光纤光栅水听器的信号解调和稳态测量;在此基础上,利用比... 为了校准光纤光栅水听器的灵敏度,开展了光纤光栅水听器灵敏度校准技术研究.本文首先介绍了光纤光栅水听器的工作原理;其次,采用可调谐激光器和带工作点控制的强度调制法,实现了光纤光栅水听器的信号解调和稳态测量;在此基础上,利用比较法建立了一种光纤光栅水听器校准系统,校准频率范围为20Hz～10kHz;最后,在该频率范围内对采用等效相移布喇格光栅研制的一只光纤光栅水听器的灵敏度进行了校准,对系统的测量不确定度进行了估算.结果表明,该系统可准确校准光纤光栅水听器的灵敏度,扩展不确定度为0.9dB(k=2). 展开更多

关键词 校准 灵敏度 光纤光栅水听器 强度调制法 等效相移布喇格光栅

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基于相移光纤光栅的布拉格波长解调原理的分析 被引量：2

18

作者 毕卫红 吴国庆 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第2期140-143,共4页

提出了一种基于相移光纤光栅(phase-sh ifted fiber grating)的布拉格波长解调技术,相移光纤光栅在反射谱阻带中能打开线宽极窄的一个或多个通透窗口,而且窗口位置随所加相移量的大小呈线性变化。实验中应用电流调谐相移量以实现布拉格... 提出了一种基于相移光纤光栅(phase-sh ifted fiber grating)的布拉格波长解调技术,相移光纤光栅在反射谱阻带中能打开线宽极窄的一个或多个通透窗口,而且窗口位置随所加相移量的大小呈线性变化。实验中应用电流调谐相移量以实现布拉格波长的解调。选用最大波长偏移量为2 nm的相移光纤光栅进行调谐滤波,温度的测量范围可达到200℃,应变的测量范围可达到2000μs。实验表明利用相移光纤光栅进行布拉格波长解调,取得了预期的效果,为布拉格波长解调技术提出了新的思路。 展开更多

关键词 相移光纤光栅 通透窗口 传输矩阵 波长解调

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复合材料基体裂纹光纤光栅非线性超声Lamb波检测试验研究 被引量：3

19

作者 王容 吴奇 +1 位作者 熊克 张含琦 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第21期51-56,共6页

针对复合材料基体裂纹引起的超声非线性问题,研究了一种具有比例–积分–微分反馈控制的高灵敏度、大带宽相移光纤光栅超声检测系统。利用相移光栅系统检测在复合材料中传播的超声Lamb波信号,对Lamb波进行数据处理,分离出了频率为2.0MH... 针对复合材料基体裂纹引起的超声非线性问题,研究了一种具有比例–积分–微分反馈控制的高灵敏度、大带宽相移光纤光栅超声检测系统。利用相移光栅系统检测在复合材料中传播的超声Lamb波信号,对Lamb波进行数据处理,分离出了频率为2.0MHz的二次谐波成分。结果表明,随着裂纹个数的增加,相对非线性参数线性增长,且相比压电传感器检测结果,相移光栅检测的相对非线性参数具有更高的增长速率。提出的相移光纤光栅传感系统可应用于复合材料的基体裂纹损伤评估,且具有很高的可靠性。 展开更多

关键词 相移光纤光栅 碳纤维增强复合材料 非线性超声 LAMB波 基体裂纹

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基于CPM-FBG的单频窄线宽DFB光纤激光器 被引量：2

20

作者 杨远洪 胡军 +1 位作者 刘学静 靳伟 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1647-1651,共5页

利用电弧放电对光纤Bragg光栅(FBG)折射率的调制作用,提出了基于折射率周期调制(CPM)FBG的单频窄线宽分布反馈(DFB)光纤激光器方案。建立了CPM-FBG的数学模型并进行了仿真,验证了CPM-FBG的相移光栅特性;在掺铒光纤(EDF)上制作出CPM-FBG... 利用电弧放电对光纤Bragg光栅(FBG)折射率的调制作用,提出了基于折射率周期调制(CPM)FBG的单频窄线宽分布反馈(DFB)光纤激光器方案。建立了CPM-FBG的数学模型并进行了仿真,验证了CPM-FBG的相移光栅特性;在掺铒光纤(EDF)上制作出CPM-FBG,形成了DFB单频窄线宽光纤激光器,激光器阈值功率为25.4mW,3dB线宽为805Hz,边摸抑制比大于48.8dB。 展开更多

关键词 光纤光学 相移光纤Bragg光栅(PSFBG) 电弧放电 分布反馈(DFB)光纤激光器 单频窄线宽

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