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基于弹性梁的可调谐光纤光栅滤波器

基于弹性梁的可调谐光纤光栅滤波器

作者：张心贲华中科技大学

学位级别：硕士

光纤光栅(FBG)是一种空间相位光栅,可实现光学窄带滤波,同时光纤光栅具有全光纤性、体积小、波长选择性好、低损耗、极化不敏感和设计灵活等优异特性,使得光纤光栅以及基于光纤光栅的器件成为全光通信网络中的理想关键器件,而光纤光栅... 详细信息

光纤光栅(FBG)是一种空间相位光栅,可实现光学窄带滤波,同时光纤光栅具有全光纤性、体积小、波长选择性好、低损耗、极化不敏感和设计灵活等优异特性,使得光纤光栅以及基于光纤光栅的器件成为全光通信网络中的理想关键器件,而光纤光栅的调谐技术对光纤光栅的应用具有积极意义。本文为了实现全光信号处理中的可调谐滤波,从理论到实践对光纤光栅的特性和调谐技术进行了研究,主要内容有: (1)应用耦合模式理论对光纤光栅中的模式耦合进行了分析,得出了均匀光纤光栅的幅度反射率,进一步得出能量反射率、群延时和色散表达式,针对非线性光纤光栅,介绍了分段处理法及其具体实现方法。 (2)对均匀光纤光栅的反射谱和群延时进行了模拟,分析了光栅长度和平均折射率变化对其反射谱的影响,并得出均匀光纤光栅的边模包络函数和振荡规律函数。模拟了啁啾光纤光栅和切趾光纤光栅的反射谱和群延时,讨论了各种参数对它们的影响,应用Fabry-Perot腔效应解释了反射谱和群延时振荡的原因,进而得出切趾的基本原则。 (3)分析了光纤光栅波长和带宽调谐原理,推导出了对常用弹性梁的应变和位移的表达式以及它们之间的关系。模拟了基于悬臂梁,简支梁和纯弯梁的波长调谐和带宽调谐的模型的应变分布和调谐特性,分析比较各自的特点。 (4)设计了光纤光栅波长和带宽调谐装置,实验结果显示较好的带宽调谐性,与模拟结果基本吻合。

关键词：光纤光栅耦合模理论频谱特性弹性梁可调谐

在色散渐减光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究

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物理学报 2013年第9期62卷 255-259页

作者：祝贤张心贲陈翔彭景刚戴能利李海清李进延武汉光电国家实验室华中科技大学光电子科学与工程学院武汉430074

本文利用非线性偏振锁模激光器产生的重复频率50MHz,脉宽为1.8ps的脉冲分别抽运外径均匀和色散渐减两种高非线性光子晶体光纤,在三阶非线性效应(自相位调制、交叉相位调制、四波混频和受激拉曼散效应等)和色散共同作用下得到扩展至蓝光... 详细信息

本文利用非线性偏振锁模激光器产生的重复频率50MHz,脉宽为1.8ps的脉冲分别抽运外径均匀和色散渐减两种高非线性光子晶体光纤,在三阶非线性效应(自相位调制、交叉相位调制、四波混频和受激拉曼散效应等)和色散共同作用下得到扩展至蓝光部分的超连续谱.模拟了光谱在色散渐减光纤和均匀光纤中的展宽过程,通过对比均匀光纤发现色散渐减光纤在调控色散,加强拉曼孤子和色散波的群速度匹配条件,产生超带宽光谱方面具有很大优势.实验利用20m长的色散渐减光纤,得到了406.1至671.8nm的可见光波段增强的较为平坦的超连续谱.

关键词：超连续谱色散渐减光子晶体光纤群速度匹配非线性效应

色散补偿光子晶体光纤结构参数对其色散的影响

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物理学报 2013年第4期62卷 278-283页

作者：陈翔张心贲祝贤程兰彭景刚戴能利李海清李进延华中科技大学国家光电实验室武汉430074

光子晶体光纤由于其灵活可调的色散特性用作色散补偿具有极大的应用潜力.设计了一种色散补偿光子晶体光纤,并运用频域有限差分法模拟了其色散特性,从理论上分析了其结构参数孔间距Λ和空气占空比d/Λ对该光子晶体光纤的色散系数的影响,... 详细信息

光子晶体光纤由于其灵活可调的色散特性用作色散补偿具有极大的应用潜力.设计了一种色散补偿光子晶体光纤,并运用频域有限差分法模拟了其色散特性,从理论上分析了其结构参数孔间距Λ和空气占空比d/Λ对该光子晶体光纤的色散系数的影响,并且实际制备出了3种不同结构参数的光子晶体光纤.通过对其色散曲线对比分析表明:当光子晶体光纤孔间距在1μm附近时,其色散系数随着孔间距Λ和占空比d/Λ的增大而增加,但对于孔间距Λ的变化比占空比d/Λ更为敏感,并且随着孔间距Λ的增加,其对色散系数的影响能力逐渐减小.设计并制备的光子晶体光纤在1550nm处的色散系数为-241.5ps·nm-1·km-1,相对色散斜率为0.0018,具有较好的色散补偿能力.

关键词：色散色散补偿光子晶体光纤结构参数

双零色散光子晶体光纤中可见光超连续谱的产生

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物理学报 2014年第3期63卷 145-151页

作者：张心贲罗兴程兰李海清彭景刚戴能利李进延华中科技大学光学与电子信息学院武汉光电国家实验室武汉430074

在掺镱锁模光纤激光器发出的皮秒脉冲的抽运下,本文报道了双零色散的多芯光子晶体光纤中可见光超连续谱的产生.这种光子晶体光纤的类似同轴双芯结构提供了相隔很近的双零色散点.第二个零色散波长的存在阻止了反常色散区内的由脉冲内拉... 详细信息

在掺镱锁模光纤激光器发出的皮秒脉冲的抽运下,本文报道了双零色散的多芯光子晶体光纤中可见光超连续谱的产生.这种光子晶体光纤的类似同轴双芯结构提供了相隔很近的双零色散点.第二个零色散波长的存在阻止了反常色散区内的由脉冲内拉曼散射引起的孤子的频移,形成了稳态孤子,在短波长和长波长方向上的正常色散区均产生了可观的色散波.在2 W的平均功率下得到了550 nm到1700 nm的超连续谱.此外,光纤的同轴双芯特性也导致了入射脉冲的模式转换.实验结果和数值计算十分符合.

关键词：光子晶体光纤同轴双芯超连续谱

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光纤传感用新型特种光纤的研究进展与展望

光电工程 2018年第9期45卷 12-25页

作者：童维军杨晨刘彤庆张心贲杨坤杨玉诚唐明长飞光纤光缆股份有限公司特种产品事业部光纤光缆制备技术国家重点实验室湖北武汉430073 华中科技大学光学与电子信息学院武汉国家光电实验室&下一代互联网接入系统国家工程实验室湖北武汉430074

本文介绍了主流的特种光纤制备技术及其特点,并根据特种光纤在众多光纤传感领域的应用实例报道了熊猫型保偏光纤、旋转光纤、特殊环境用光纤以及分布式光纤传感用的新型光纤等特种光纤的研发方向及取得的成果。相比传统采用通信光纤的... 详细信息

本文介绍了主流的特种光纤制备技术及其特点,并根据特种光纤在众多光纤传感领域的应用实例报道了熊猫型保偏光纤、旋转光纤、特殊环境用光纤以及分布式光纤传感用的新型光纤等特种光纤的研发方向及取得的成果。相比传统采用通信光纤的传感应用,基于特种光纤的光纤传感展现出明显的性能优势,并且衍生出多种新型传感机理的光纤传感系统。

关键词：光纤传感特种光纤分布式传感光纤陀螺电流互感器

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从紫外到红外：长飞特种光纤及应用

从紫外到红外：长飞特种光纤及应用

核电用非金属光缆在超高辐照条件下耐辐照性能研究

光纤材料产业技术创新战略联盟一届八次理事会暨技术交流会

作者：张心贲汪松童维军长飞光纤光缆股份有限公司

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关键词：

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核电用非金属光缆在超高辐照条件下耐辐照性能研究

中国通信学会2020年（39届）通信线路学术年会

作者：黄志新杨坤王亮郑伟杨晨张心贲汪松熊壮童维军光纤光缆制备技术国家重点实验室长飞光纤光缆股份有限公司

在高能γ射线辐照条件下,光纤容易出现色心,辐照会导致较大的辐照附加衰减,且辐照附加衰减随着辐照总剂量以及剂量率的增加而增加。本文通过研究高辐照剂量条件对光缆辐照附加衰减的影响研究光缆的辐照损伤机理及恢复机理。

关键词：光纤光缆抗辐照高能辐照

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椭圆偏振保持光纤消光比测量的研究

光学与光电技术 2018年第3期16卷 15-21页

作者：曹乾尧吴重庆王健张心贲黄泽铗延云涛发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光信息科学与技术研究所北京100044 长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室湖北武汉430073

偏振消光比是衡量光偏振特性的重要参数之一,椭圆偏振保持光纤是一种重要的新型保偏光纤,可以保持某种特殊椭圆偏振态的不失真传输。对现有消光比的定义进行了拓展,使之适用于椭圆偏振保持光纤。提出了一种按照新定义测量消光比的方法,... 详细信息

偏振消光比是衡量光偏振特性的重要参数之一,椭圆偏振保持光纤是一种重要的新型保偏光纤,可以保持某种特殊椭圆偏振态的不失真传输。对现有消光比的定义进行了拓展,使之适用于椭圆偏振保持光纤。提出了一种按照新定义测量消光比的方法,并使用剪断法对一根长20m的椭圆偏振保持光纤进行了消光比劣化的实验测量。实验结果表明,以最短余长2m消光比为参考值,被测光纤在截断余长为10 m、15 m和20 m时的消光比相对劣化值分别为0.168dB/m、0.154 9dB/m和0.165 5dB/m。由此可知,消光比的相对劣化值虽然与光纤长度有关但并不呈线性变化。

关键词：光纤光学椭圆偏振保持光纤消光比测量消光比劣化

Blue-Extended Supercontinuum Generation in Photonic Crystal Fibers with Picosecond Pulse Pumping

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Chinese Physics Letters 2012年第12期29卷 109-111页

作者： ZHU Xian ZHANG Xin-Ben CHEN Xiang PENG Jing-Gang DAI Neng-Li LI Jin-Yan Wuhan National Laboratory of Optoelectronics Huazhong University of Science and TecnologyWuhan 430074

We report supercontinuum generation extending to the blue spectral region using pulses of 1.8 ps duration at 1040 nm in GeO_(2)-doped core photonic crystal fibers.A spectrum in fundamental mode spanning from 415 nm to beyond 1750 nm is generated in a uniform photonic crystal fiber(PCF).A zero dispersion wavelength decreasing PCF is fabricated to optimize the parameters for deeper blue components generated by cross-phase modulation and group-velocity *** the PCF is pumped at a low input power of 1.3 W in anomalous dispersion and relatively far from the zero dispersion wavelength,a flat continuum covering 406.1-671.8 nm is generated,which is of primary importance in a number of bio-photonic applications such as fluorescence imaging microscopy.

关键词： pumped Crystal fiber