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双包层稀土掺杂光纤抽运吸收特性的分析

物理学报 2012年第16期61卷 213-221页

作者：延凤平刘鹏陶沛琳李琦彭万敬冯亭谭思宇北京交通大学光波技术研究所北京100044 全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 邢台学院物理系邢台054001

建立了复折射率纤芯结合有限差分束传播法的双包层稀土掺杂光纤抽运吸收效率数值模型,利用该模型对几种常用内包层外边界结构下双包层稀土掺杂光纤的抽运吸收系数进行了详细的分析,得出相应双包层光纤的抽运吸收特性.分析结果对双包层... 详细信息

建立了复折射率纤芯结合有限差分束传播法的双包层稀土掺杂光纤抽运吸收效率数值模型,利用该模型对几种常用内包层外边界结构下双包层稀土掺杂光纤的抽运吸收系数进行了详细的分析,得出相应双包层光纤的抽运吸收特性.分析结果对双包层稀土掺杂光纤的优化设计具有重要的指导意义.

关键词：双包层稀土掺杂光纤高斯光束吸收效率抽运

基于组合透镜与渐变折射率光纤改进激光器耦合效率的新方法

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物理学报 2012年第16期61卷 205-212页

作者：延凤平刘鹏谭中伟陶沛琳李琦彭万敬冯亭谭思宇北京交通大学光波技术研究所北京100044 全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 邢台学院物理系邢台054001

提出一种利用组合透镜系统与渐变折射率光纤相结合改进激光器管芯到单模尾纤耦合性能的新方法.这种方法首先利用组合透镜系统对具有像散的激光器输出光束进行整形,然后采用渐变折射率光纤对整形后的光束进行聚焦处理,并将处理后的的光... 详细信息

提出一种利用组合透镜系统与渐变折射率光纤相结合改进激光器管芯到单模尾纤耦合性能的新方法.这种方法首先利用组合透镜系统对具有像散的激光器输出光束进行整形,然后采用渐变折射率光纤对整形后的光束进行聚焦处理,并将处理后的的光束耦合进入普通单模光纤.利用Jones矩阵理论分析表明,采用这种方法可以得到86%的功率耦合效率,1 dB插入损耗对应的渐变折射率光纤长度、横向偏移和倾斜角容差分别为60μm,30μm和2.4°,且结构简单,便于操作,特别适合于大功率激射的激光模块到单模光纤的耦合.对于提高激光器输出功率,改善光束质量具有重要意义.

关键词：像散组合透镜光束整形耦合

光纤布拉格光栅法布里-珀罗干涉式传感器灵敏度

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中国激光 2010年第6期37卷 1490-1495页

作者：尹国路娄淑琴彭万敬陶沛琳任文华谭中伟刘艳北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

在光纤布拉格光栅法布里-珀罗干涉式(FBGFPI)传感器的实验研究和工业应用中,其灵敏度一直受到广泛关注。在考虑光源线宽的情况下,推导出了其灵敏度的理论表达式,讨论了光源相干长度、法布里-珀罗(F-P)腔腔长及光栅反射率对灵敏度的影响... 详细信息

在光纤布拉格光栅法布里-珀罗干涉式(FBGFPI)传感器的实验研究和工业应用中,其灵敏度一直受到广泛关注。在考虑光源线宽的情况下,推导出了其灵敏度的理论表达式,讨论了光源相干长度、法布里-珀罗(F-P)腔腔长及光栅反射率对灵敏度的影响,指出腔长与光源相干长度比值越小,灵敏度越高;在腔长与光源相干长度比值一定时,存在一个最佳反射率使灵敏度达到最大。最后通过不同腔长的灵敏度对比实验和不同反射率的灵敏度对比实验,验证了理论仿真结果的正确性。

关键词：传感器光纤布拉格光栅法布里-珀罗干涉仪灵敏度法布里-珀罗腔腔长相干长度

石英基掺Tm^(3+)光纤激光器特性的理论分析

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物理学报 2010年第11期59卷 7899-7905页

作者：延凤平嵇叶楠王琳龚桃荣刘鹏陶沛琳王文杰北京交通大学光波技术研究所北京100044 全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

基于速率方程理论建立了石英基掺Tm3+光纤激光器3H6—3H4抽运方式的理论模型,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法对该模型进行了数值分析,得出抽运光与激光功率在掺Tm3+光纤中的分布特性,并对Tm3+光纤长度、Tm3+的掺杂浓度等因素对掺Tm3+光... 详细信息

基于速率方程理论建立了石英基掺Tm3+光纤激光器3H6—3H4抽运方式的理论模型,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法对该模型进行了数值分析,得出抽运光与激光功率在掺Tm3+光纤中的分布特性,并对Tm3+光纤长度、Tm3+的掺杂浓度等因素对掺Tm3+光纤激光器性能的影响进行了相关分析.

关键词：石英基掺Tm3+光纤激光器龙格-库塔法抽运效率掺杂浓度

Theoretical and experimental investigation of the mode-spacing of fiber Bragg grating Fabry-Perot cavity

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Chinese Optics Letters 2009年第9期7卷 775-777页

作者：任文华陶沛琳谭中伟刘艳简水生 Institute of Lightwave Technology Key Laboratory of All Optical Network and Advanced Telecommunication Network of Ministry of EducationBeijing Jiaotong University

The mode-spacing of the fiber Bragg grating Fabry-Perot （FBG F-P） cavity is calculated by using the effective cavity length which contains the effective length of the FBG. The expression of the effective length, defined by using the phase-time delay, is obtained and simplified as a function of the peak reflectivity at the Bragg wavelength, the band edges, and the first zero-reflectivity wavelength. The effective length is discussed from the energy penetration depth point of view. Three FBG F-P cavities are fabricated in order to validate the effective length approach. The experimental data fits well with the theoretical predictions. The limitation of this method is also pointed out and the improved approach is proposed.

关键词： Cavity resonators Fabry Perot interferometers Fiber optic components Fiber optic sensors Reflection

双光束干涉型光纤传感器灵敏度与精度受光源谱分布特性的影响分析

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红外与激光工程 2011年第3期40卷 501-505页

作者：陶沛琳延凤平尹国路任文华刘艳谭中伟简水生北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

基于对双光束干涉型光纤传感器原理的分析,针对洛仑兹、高斯、矩形3种典型光源谱分布,通过对谱分布线宽与光电管接收端功率谱密度之间关系的定量分析,讨论了3种典型光源谱分布特性对传感器灵敏度的影响。假设光场为稳态、遍历随机过程,... 详细信息

基于对双光束干涉型光纤传感器原理的分析,针对洛仑兹、高斯、矩形3种典型光源谱分布,通过对谱分布线宽与光电管接收端功率谱密度之间关系的定量分析,讨论了3种典型光源谱分布特性对传感器灵敏度的影响。假设光场为稳态、遍历随机过程,定量分析了光源谱线宽与接收端相位改变量之间的关系,对比了3种光源谱特性对于传感器精度的影响。结果表明:当时延小于阈值时,采用洛仑兹光源谱的传感器灵敏度最大;当时延大于阈值时,采用矩形光源谱的传感器灵敏度随时延呈周期振荡变化。同时,3种光源谱分布下,洛仑兹光源谱分布线宽对传感器精度的影响最大,矩形光源谱分布线宽对传感器精度的影响最小。

关键词：光源谱分布光纤传感器灵敏度精度

波长可调谐取样光纤光栅激光器的输出特性研究

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物理学报 2011年第2期60卷 287-293页

作者：刘艳汪磊石陶沛琳冯素春尹国路任文华谭中伟简水生北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

建立了具有两个取样周期略有不同的取样光纤光栅反射镜的Vernier波长调谐机制的光纤分布布拉格反射式激光器的数值仿真模型,对激光器的输出特性进行了分析.研究了激光器输出特性随着激光器前后光栅反射镜波长以及前后光栅反射镜反射率... 详细信息

建立了具有两个取样周期略有不同的取样光纤光栅反射镜的Vernier波长调谐机制的光纤分布布拉格反射式激光器的数值仿真模型,对激光器的输出特性进行了分析.研究了激光器输出特性随着激光器前后光栅反射镜波长以及前后光栅反射镜反射率的变化关系.提出了对两取样光栅反射率的优化配置方案,可以使输出激光的边模抑制比有所提高;同时对波长调节方式也进行了探讨;进行了实验研究.

关键词：取样光纤光栅光纤激光器波长可调谐激光器

基于Mach-Zehnder干涉仪的光纤入侵行为识别系统

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量子电子学报 2011年第2期28卷 183-190页

作者：陶沛琳延凤平刘鹏彭万敬李琦冯亭北京交通大学光波技术研究所北京100044 全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

为实现高精度识别功能,基于Mach-Zehnder光纤传感器建立光纤入侵行为识别系统。引入多元回归统计原理,建立常用信号特征参量与设定因变量之间的多元回归方程。通过逐步引入校验方法,验证回归模型的显著性校验,实现特征的优化选取。利用... 详细信息

为实现高精度识别功能,基于Mach-Zehnder光纤传感器建立光纤入侵行为识别系统。引入多元回归统计原理,建立常用信号特征参量与设定因变量之间的多元回归方程。通过逐步引入校验方法,验证回归模型的显著性校验,实现特征的优化选取。利用选取的有效特征,构造基于感知准则的入侵行为识别系统.实验证明基于多元统计原理的入侵行为识别系统具有良好的识别准确率,且识别准确率达到83.33%。

关键词：光电子学识别系统 Mach-Zehnder干涉仪多元回归感知准则入侵

基于Sagnac干涉仪的光纤非接触式瞬变信号测量技术

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光子学报 2009年第8期38卷 2055-2058页

作者：陶沛琳王燕花任文华谭中伟延凤平简水生北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

基于对Sagnac干涉仪在外界瞬变信号影响下响应特性的理论分析,提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的非接触式测量技术.针对陷波波形的特性,提出了相应的解调技术.实验结果表明,基于Sagnac干涉仪的非接触式测量技术不仅能识别瞬变信号,同时... 详细信息

基于对Sagnac干涉仪在外界瞬变信号影响下响应特性的理论分析,提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的非接触式测量技术.针对陷波波形的特性,提出了相应的解调技术.实验结果表明,基于Sagnac干涉仪的非接触式测量技术不仅能识别瞬变信号,同时能实现对信号源的良好定位,相对定位准确度达到1.5%.

关键词： Sagnac干涉仪瞬变信号非接触定位