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Slow light Mach-Zehnder fiber interferometer

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Chinese Optics Letters 2012年第2期10卷 34-36页

作者：掌蕴东王金芳张学楠吴昊蔡元学张敬袁萍 National Key Laboratory of Tunable Laser Technology Institute of Opto-ElectronicsHarbin Institute of Technology

A slow light structure Mach-Zehnder fiber interferometer is theoretically demonstrated. The sensitivity of the interferometer is significantly enhanced by the dispersion of the slow light structure. The numerical results show that the sensitivity enhancement factor varies with the coupling coefficient and reaches its maximum under critical coupling conditions.

关键词： Interferometers

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光学谐振系统中慢光特性研究

物理学报 2011年第2期60卷 357-362页

作者：张敬掌蕴东张学楠喻波王金芳王楠田赫袁萍哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光器国家重点实验室哈尔滨150080

针对两环形腔与直波导耦合的系统,考虑光纤耦合器的插入损耗,发现两个耦合器反射值的不同匹配,却可以在谐振处得到相同的透过率峰值,因此可以不必限定某两个具体反射值,通过数值模拟得到中心频率处透过率峰值与群折射率的反比关系.由于... 详细信息

针对两环形腔与直波导耦合的系统,考虑光纤耦合器的插入损耗,发现两个耦合器反射值的不同匹配,却可以在谐振处得到相同的透过率峰值,因此可以不必限定某两个具体反射值,通过数值模拟得到中心频率处透过率峰值与群折射率的反比关系.由于群延迟与群折射率相对应,所以群延迟的增加势要以牺牲峰值透过率为代价.将增益介质加入到三环形腔与直波导耦合的系统中,可以使结构的色散响应由反常色散转化为正常色散,同样体现出慢光的特性.在频域和时域范围内分别对群延迟做了定量的分析.

关键词：慢光透过率有效相移群延迟

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碲酸盐玻璃及光纤的传感应用研究进展

硅酸盐学报 2022年第8期50卷 2326-2337页

作者：刘伟周雪张帆宋殿昌尹智远王方张学楠程同蕾东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

碲酸盐玻璃具有较宽传输窗口、低转变温度、高非线性折射率及良好的稀土溶解能力,与其他玻璃体系相比在光纤激光器、放大器、非线性效应以及生化传感等领域表现出明显的优势。首先介绍了碲酸盐玻璃组分和制造工艺;其次分析了玻璃的热稳... 详细信息

碲酸盐玻璃具有较宽传输窗口、低转变温度、高非线性折射率及良好的稀土溶解能力,与其他玻璃体系相比在光纤激光器、放大器、非线性效应以及生化传感等领域表现出明显的优势。首先介绍了碲酸盐玻璃组分和制造工艺;其次分析了玻璃的热稳定性、传输限制、温黏特性及机械性能;然后总结了阶跃型和微结构型光纤预制棒的制备方法,以及碲酸盐光纤的拉制工艺;最后按照温度、磁场、应变、溶液折射率以及气体浓度等待测量分类,综述了碲酸盐玻璃及光纤在生物化学、医疗设备和电力系统等领域的传感应用,并对其应用前景进行了展望。

关键词：碲酸盐玻璃光纤传感

低串扰高密度复合型多芯光子晶体的光纤理论研究

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中国激光 2021年第7期48卷 149-156页

作者：张函汪国瑞张继伟李曙光闫欣王方张学楠程同蕾东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110004

将传统阶跃型光纤与光子晶体光纤结构相结合,提出并研究了复合型7芯光子晶体光纤。该光纤可在有效降低芯间串扰的同时增大光纤的纤芯密度,为实现大容量、长距离的光纤空分复用技术提供了新思路。通过理论分析了掺锗纤芯以及纤芯周围空... 详细信息

将传统阶跃型光纤与光子晶体光纤结构相结合,提出并研究了复合型7芯光子晶体光纤。该光纤可在有效降低芯间串扰的同时增大光纤的纤芯密度,为实现大容量、长距离的光纤空分复用技术提供了新思路。通过理论分析了掺锗纤芯以及纤芯周围空气孔的参数,结果表明,在1550 nm波长处中间纤芯与外围6个纤芯间的串扰低于-60 dB/km,有效模场面积大于90μm^(2),芯间距最小为31.7μm。以31芯光纤为例,其相对纤芯复用因子可达到8.78,可用于低串扰、大容量、长距离传输的网络系统,对用于空分复用的多芯光纤设计具有指导意义。

关键词：光纤光学多芯光纤空分复用串扰

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光纤激光腔内的传感技术研究进展

控制与决策 2023年第8期38卷 2253-2264页

作者：程同蕾曲雨晗刘伟周雪尹智远闫欣张学楠王方东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

光纤激光腔内的传感技术已广泛应用于温度、应变、声波、振动、磁场和电压等物理量的检测,与传统的光纤传感器相比,光纤激光传感器具有抗电磁干扰、窄线宽和高信噪比等优势,其应用前景广阔.在此,综述激光腔内光纤传感技术的研究进展,阐... 详细信息

光纤激光腔内的传感技术已广泛应用于温度、应变、声波、振动、磁场和电压等物理量的检测,与传统的光纤传感器相比,光纤激光传感器具有抗电磁干扰、窄线宽和高信噪比等优势,其应用前景广阔.在此,综述激光腔内光纤传感技术的研究进展,阐述环形腔和线性腔两种不同的腔内结构,总结基于不同腔内结构光纤激光传感器的工作原理;此外,按照温度、溶液、磁场、应力/应变的分类对光纤激光传感器性能进行介绍,并对未来的应用前景进行展望.

关键词：激光光纤传感干涉光纤光栅

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软玻璃光纤在生物传感领域应用的研究进展

激光与光电子学进展 2021年第15期58卷 248-259页

作者：周雪闫欣张学楠王方李曙光郎雷程同蕾东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 沈阳新松机器人自动化股份有限公司辽宁沈阳110819

相比于传统石英光纤,软玻璃光纤具有高折射率、高非线性和宽带传输等优势,被广泛应用于光纤激光器、超连续谱产生和生物传感器等领域。近年来,随着研究的不断深入,软玻璃光纤在生物传感领域的应用越来越丰富,特别是它们在中红外波段呈... 详细信息

相比于传统石英光纤,软玻璃光纤具有高折射率、高非线性和宽带传输等优势,被广泛应用于光纤激光器、超连续谱产生和生物传感器等领域。近年来,随着研究的不断深入,软玻璃光纤在生物传感领域的应用越来越丰富,特别是它们在中红外波段呈现出来的高灵敏度和多用途等特性,使其在传感领域的应用被广泛关注。综述了软玻璃光纤的基本特性、制备方法及其在生物传感领域的应用,主要从温度传感、浓度传感、气体传感、疾病监测4个方面展开介绍,并对其应用前景进行了展望。

关键词：材料软玻璃光纤生物传感温度浓度气体

稀土离子掺杂碲酸盐上转换发光玻璃及光纤的荧光传感应用

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激光与光电子学进展 2022年第15期59卷 149-160页

作者：程同蕾尹智远刘伟宋殿昌闫欣王方张学楠东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入,基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、... 详细信息

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入,基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用,从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。

关键词：材料稀土离子掺杂碲酸盐玻璃光纤荧光特性低转变温度温度传感

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低串扰大模场四芯五模微结构光纤的理论研究

中国激光 2021年第19期48卷 116-125页

作者：梁永泽梁恩旺张函汪国瑞张继伟闫欣王方张学楠程同蕾东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110004

为满足空分复用和模分复用系统对大容量、多通道通信光纤的需求,提出了一种新型的沟槽-"十字形"空气孔辅助型多芯少模微结构光纤。利用有限元法(FEM)计算并优化光纤结构参数。结果表明:在工作波长1550 nm处,该光纤实现了LP_(01)、LP_(11... 详细信息

为满足空分复用和模分复用系统对大容量、多通道通信光纤的需求,提出了一种新型的沟槽-"十字形"空气孔辅助型多芯少模微结构光纤。利用有限元法(FEM)计算并优化光纤结构参数。结果表明:在工作波长1550 nm处,该光纤实现了LP_(01)、LP_(11)、LP_(21)、LP_(02)、LP_(31)5-LP模式的稳定传输,有效模场面积分别为113.14、159.70、174.43、104.91、192.74μm^(2),且在传输距离为10 km的情况下,芯间串扰均小于-40 dB,相对纤芯复用因子为62.722。与已报道的多芯少模光纤相比,该光纤具有低串扰和大模场面积的优点,可满足未来大容量、多通道传输系统的需求。

关键词：光纤光学微结构光纤多芯光纤少模光纤模场面积芯间串扰

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环中环结构谐振腔中的耦合谐振透明特性研究

物理学报 2009年第11期58卷 7672-7679页

作者：王楠掌蕴东王金芳田赫王号张学楠张敬袁萍哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨150080

在考虑耦合器插入损耗的情况下,理论分析了环中环结构谐振腔的耦合谐振透明效应.利用迭代法推导了整个结构的透过系数和有效相移,从而得到考虑了插入损耗的该结构的色散.研究表明,整个结构的有效相移,群速度和带宽,可通过耦合器的插入... 详细信息

在考虑耦合器插入损耗的情况下,理论分析了环中环结构谐振腔的耦合谐振透明效应.利用迭代法推导了整个结构的透过系数和有效相移,从而得到考虑了插入损耗的该结构的色散.研究表明,整个结构的有效相移,群速度和带宽,可通过耦合器的插入损耗、环中环结构中环与环周长之间的倍数以及环的个数来控制,这在旋转传感、光学时延线、光缓存、滤波等方面的应用有重要意义.

关键词：环中环结构耦合谐振透明色散慢光