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工作在L波段的多波长Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器

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光电子．激光 2004年第11期15卷 1267-1269页

作者：董法杰张书敏吕福云王宏杰南开大学物理科学学院天津300071

采用Er3+/Yb3+共掺双包层光纤(EYDF)作为增益介质,利用一段标准的多模光纤作为空间梳状滤波器,于室温下实现了5个波长的稳定输出。通过调节偏振控制器的状态,可以实现对波长振荡个数和波长间隔的控制。腔中不加任何的稳定装置,在激光输... 详细信息

采用Er3+/Yb3+共掺双包层光纤(EYDF)作为增益介质,利用一段标准的多模光纤作为空间梳状滤波器,于室温下实现了5个波长的稳定输出。通过调节偏振控制器的状态,可以实现对波长振荡个数和波长间隔的控制。腔中不加任何的稳定装置,在激光输出功率高于207mW时,仍能够得到多波长的稳定振荡,单一波长的线宽窄于0.15nm,边模抑制比大于32dB。通过优化单模光纤与多模光纤的熔接,选择更加合适的多模光纤,可实现更多波长个数的稳定的多波长输出。

关键词： Er^3+/Yb^3+共掺光纤激光器多波长输出 L波段多模光纤边模抑制比波长间隔双包层光纤个数激光输出功率振荡

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多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性研究

激光技术 2018年第3期42卷 325-330页

作者：张博张恩涛胡小川何幸锴沈琪皓陈玥洋张勍李策西南技术物理研究所成都610041 通化师范学院物理学院通化134001

为了研究多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性,在单频放大器的基础上,忽略放大自发辐射,推导了描述多波长掺铒双包层光纤放大器的稳态速率方程组,建立了多波长掺铒光纤放大器的理论模型。利用该模型对单波长放大、双波长放大、四波长放... 详细信息

为了研究多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性,在单频放大器的基础上,忽略放大自发辐射,推导了描述多波长掺铒双包层光纤放大器的稳态速率方程组,建立了多波长掺铒光纤放大器的理论模型。利用该模型对单波长放大、双波长放大、四波长放大的特性,进行了数值模拟和理论分析;以四波长的激光信号放大为例,对多波长掺铒光纤放大器的放大特性,均衡增益特性进行了研究。结果表明,在单波长注入情况下,光纤放大器的掺杂光纤存在最佳光纤长度为8m;与小信号放大不同,大功率掺铒光纤放大器在1530nm^1560nm之间增益谱趋于平坦;双波长放大输出功率差随着波长间隔的增加线性增大波长间隔为20nm时,通过调节输入信号功率比可以实现最大功率差6.855W的功率均衡补偿;四波长放大时,通过信号功率配比之后的四波长激光输出功率最大偏差为0.28W,在一定范围内实现了均衡增益。这一结果对于掺铒光纤激光的多波长激光输出以及在激光多普勒测风雷达中的应用具有一定帮助。

关键词：光纤放大器多波长掺铒光纤放大器功率均衡调制波长间隔增益谱

基于光子晶体光纤Lyot-Sagnac环的可调谐微波光子滤波器

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光子学报 2015年第11期44卷 1-6页

作者：曹晔陈磊童峥嵘天津理工大学计算机与通信工程学院教育部通信器件与技术工程研究中心天津市薄膜电子与通信器件重点实验室天津300384

提出了一种光子晶体光纤Lyot-Sagnac环切割宽带光源的中心频率连续可调的微波光子滤波器.用温敏液体(Cat.19340)对两段光子晶体光纤(长度为11.94m和1.94m)中心的一个大孔进行填充后嵌入Lyot-Sagnac环,仿真分析了不同填充占空比对Lyot-Sa... 详细信息

提出了一种光子晶体光纤Lyot-Sagnac环切割宽带光源的中心频率连续可调的微波光子滤波器.用温敏液体(Cat.19340)对两段光子晶体光纤(长度为11.94m和1.94m)中心的一个大孔进行填充后嵌入Lyot-Sagnac环,仿真分析了不同填充占空比对Lyot-Sagnac环梳状谱周期和滤波器通带中心频率调谐范围的影响,结果表明:占空比越大,Lyot-Sagnac环的梳状谱周期越小,滤波器通带中心频率的调谐范围越大.在占空比最大温度为20℃和80℃时,两段光子晶体光纤的有效长度为10m时,LyotSagnac环的梳状谱周期分别为0.36nm和0.26nm;当两段光子晶体光纤的有效长度为13.88m时,Lyot-Sagnac环的梳状谱周期分别是0.26nm和0.19nm.用该Lyot-Sagnac环对宽带光源进行切割,当温度在20℃到80℃之间变化时,通过调节环内的偏振控制器,多波长光源波长间隔可在0.19nm^0.36nm范围内连续可调,实现了滤波器通带中心频率在31.04GHz^58.81GHz范围内连续可调.

关键词：微波光子滤波器可调谐相位调制光子晶体光纤液体填充 Lyot-Sagnac环波长间隔

基于相位调制和光子晶体光纤Sagnac环的可调谐微波光子滤波器

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光子学报 2015年第9期44卷 98-103页

作者：曹晔陈磊童峥嵘天津理工大学计算机与通信工程学院教育部通信器件与技术工程研究中心天津市薄膜电子与通信器件重点实验室天津300384

提出了一种光子晶体光纤Sagnac环切割宽带光源的中心频率连续可调的微波光子滤波器.用温敏液体(Cat.19340)对光子晶体光纤(长度为5m)中心的一个大孔进行填充后嵌入Sagnac环.仿真分析了不同填充占空比对Sagnac环梳状谱周期和滤波器通带... 详细信息

提出了一种光子晶体光纤Sagnac环切割宽带光源的中心频率连续可调的微波光子滤波器.用温敏液体(Cat.19340)对光子晶体光纤(长度为5m)中心的一个大孔进行填充后嵌入Sagnac环.仿真分析了不同填充占空比对Sagnac环梳状谱周期和滤波器通带中心频率调谐范围的影响,测得占空比越大,Sagnac环的梳状谱周期越小,滤波器通带中心频率的调谐范围越大.在占空比最大的情况下,当温度为20℃和80℃时,Sagnac环的梳状谱周期分别为0.72nm和0.52nm,用该Sagnac环对宽带光源进行切割,当温度在20℃~80℃变化时,多波长光源波长间隔在0.72nm^0.52nm连续可调,实现了滤波器通带中心频率在15.5GHz^21.5GHz范围内连续可调.

关键词：微波光子滤波器可调谐相位调制光子晶体光纤液体填充 Sagnac环波长间隔

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基于多波长光源的可调谐微波光子滤波器研究

基于多波长光源的可调谐微波光子滤波器研究

作者：陈磊天津理工大学

学位级别：硕士

微波光子滤波器是一门结合了光学和微波学的学科,它凭借光学的优势能够克服普通滤波器存在的电子瓶颈,可以在光域对微波信号进行处理,使设备结构相对灵活。微波光子滤波器具有带宽宽、调谐性好、重构性强等特性。本论文深入研究了基于... 详细信息

微波光子滤波器是一门结合了光学和微波学的学科,它凭借光学的优势能够克服普通滤波器存在的电子瓶颈,可以在光域对微波信号进行处理,使设备结构相对灵活。微波光子滤波器具有带宽宽、调谐性好、重构性强等特性。本论文深入研究了基于多波长光源的可调谐微波光子滤波器的实现。主要内容如下:(1)介绍了微波光子滤波器的基本原理和应用,对各种类型的微波光子滤波器进行了分类,归纳了微波光子滤波器近年来的研究现状,对能够实现可调谐微波光子滤波器的多波长光源进行了概述。(2)理论分析了相位调制型微波光子滤波器的基本原理,列举了可调谐微波光子滤波器的设计方法,并简要描述了本论文使用多波长光源的实现方案。(3)提出了一种基于光子晶体光纤(PCF)Sagnac环的可调谐微波光子滤波器,通过改变PCF中填充液体的温度使PCF的双折射率发生变化,从而使由这段PCF构成的Sagnac环的梳状谱波长间隔可调谐,即拿此Sagnac环切割宽带光源后得到的多波长光源的波长间隔可调谐,进而实现滤波器的通带中心频率可调谐。(4)提出了一种基于光子晶体光纤Lyot-Sagnac环的可调谐微波光子滤波器,利用改变两段PCF中填充液体的温度和其间的偏振控制器,使得Lyot-Sagnac环切割宽带光源后原本不连续的波长间隔调谐范围连接起来,使多波长光源的波长间隔在较大范围内实现连续可调,进而使滤波器通带中心频率可在大范围连续可调。(5)提出了一种基于四波混频效应的可调谐微波光子滤波器,激光在铒镱共掺放大器的作用下,在高非线性光纤中会发生四波混频效应,使得原信号的频谱被展宽,由此得到微波光子滤波器的多波长光源。利用经展宽后多波长光源的波长间隔等于展宽前两束输入激光的频率差这一特性,实现了多波长光源波长间隔的连续可调,从而实现了滤波器通带中心频率的可调谐。

关键词：微波光子滤波器多波长光源波长间隔光子晶体光纤可调谐

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基于SOI材料的阵列波导光栅的制作

红外与毫米波学报 2005年第2期24卷 143-146页

作者：方青李芳刘育梁中国科学院半导体研究所光电子研发中心北京100083

采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为 0... 详细信息

采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为 0. 7dB,测试结果表明该器件能够初步达到分波功能.

关键词： SOI材料阵列波导光栅(AWG) 制作中心波长信道间隔波长间隔信道串扰插入损耗设计值 ICP 测试均匀性相差刻蚀分波器件

基于高双折射光子晶体光纤与光纤环的超宽带可调谐微波光子滤波器

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光子学报 2016年第12期45卷 29-33页

作者：曹晔杨菁芃童峥嵘许东天津理工大学计算机与通信工程学院教育部通信器件与技术工程研究中心天津300384 青岛大学电子信息学院山东青岛266071

提出一种基于高双折射光子晶体光纤与光纤环的超宽带可调谐微波光子滤波器.以多波长光纤激光器作为光源,向高双折射光子晶体光纤内填充温敏液体,通过改变填充温敏液体的温度,高双折射光子晶体光纤可具有不同的双折射,得到不同波长间隔... 详细信息

提出一种基于高双折射光子晶体光纤与光纤环的超宽带可调谐微波光子滤波器.以多波长光纤激光器作为光源,向高双折射光子晶体光纤内填充温敏液体,通过改变填充温敏液体的温度,高双折射光子晶体光纤可具有不同的双折射,得到不同波长间隔的激光,从而使微波光子滤波器具有不同的自由频谱范围.当温度的变化范围为20~80℃时,仿真测得微波光子滤波器自由频谱的变化范围为2.49~39.9GHz.引入光纤环构建级联型微波光子滤波器,滤波器的主旁瓣抑制比可提高到33.6dB,Q值可达到499,提高了滤波器的频率选择性.

关键词：微波光子滤波器可调谐相位调制高双折射光子晶体光纤波长间隔

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基于准周期光学超晶格多波长倍频特性的研究

基于准周期光学超晶格多波长倍频特性的研究

作者：李昊南京邮电大学

学位级别：硕士

二阶非线性频率转换是非线性光学研究中的重点之一,在光谱学、激光脉冲、全光通信、生物医学检测等领域有着重要的应用。其中利用高压电场周期性调制非线性晶体二阶非线性系数的准相位匹配(QPM)技术可以简单有效的实现相位匹配,从而实... 详细信息

二阶非线性频率转换是非线性光学研究中的重点之一,在光谱学、激光脉冲、全光通信、生物医学检测等领域有着重要的应用。其中利用高压电场周期性调制非线性晶体二阶非线性系数的准相位匹配(QPM)技术可以简单有效的实现相位匹配,从而实现转换效率较高的二阶非线性频率转换。现如今,在一个设备上实现单一的QPM已经不能满足人们的需求,各种结构新颖的光学超晶格能满足多重QPM条件,同时实现多个波长的频率转换。本文中,我们设计了一种嵌套准周期光学超晶格(NQOS)结构,实现了转换效率比和波长间隔灵活调节的双波长倍频输出。研究了总长10 mm、基于5 mol%掺氧化镁铌酸锂晶体(5 mol%Mg O:Li Nb O)NQOS器件的双波长倍频(SHG)特性。仿真结果表明,在周期为16.40μm的NQOS器件中,实现了基波波长为1.187μm和1.55μm的双波长SHG,同时通过改变NQOS器件的入射位置,可以调节两个波峰转换效率的比值。通过分析四种不同QPM模式基波波长与温度和QPM周期的关系,选择Type-0(o+o→o)与Type-I(e+e→o)型QPM作为基波的组合,在周期为16.11μm的NQOS器件中实现了1.55μm左右的双波长SHG。通过调节工作温度,双波长SHG器件中两个波峰的间隔可在0-352 nm范围内连续调节。此外,双波长SHG器件的中心基波波长和最大间隔范围取决于NQOS的周期。同时我们设计了一种互补占空比光学超晶格(CDOS)结构,利用Type-I(e+e→o)型QPM的倍频特性,通过调节温度实现了多个波段范围内的全波长倍频转换,同时实现了对0.85μm、1.31μm、1.55μm等常用光通信波段的倍频转换全覆盖。然后,分别分析了温度梯度CDOS与分段CDOS结构的宽带倍频特性。在温度梯度CDOS器件中,同时实现了三个波段的宽带倍频输出。基于Type-I(e+e→o)型QPM,在初始周期为6.5μm、分段段数为40、啁啾步长为20 nm与50 nm的分段CDOS器件中分别实现了带宽为178 nm和391 nm的宽带倍频输出。

关键词：准相位匹配光学超晶格多波长倍频波长间隔宽带倍频转换

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半导体激光器波分复用合束技术研究进展

激光与光电子学进展 2018年第2期55卷 12-21页

作者：孙舒娟郭林辉谭昊孟慧成阮旭闫雪静张旭光武德勇高松信中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生部北京100088

受波导结构和芯片封装等因素的限制,半导体激光器快慢轴方向上的光束质量差距较大。半导体激光器主要用作抽运源,即亮度转换器,很难作为高亮度光源被直接应用。介绍了提高半导体激光器输出光功率密度和输出光束质量的非相干合束技术—... 详细信息

受波导结构和芯片封装等因素的限制,半导体激光器快慢轴方向上的光束质量差距较大。半导体激光器主要用作抽运源,即亮度转换器,很难作为高亮度光源被直接应用。介绍了提高半导体激光器输出光功率密度和输出光束质量的非相干合束技术——波分复用合束技术,并总结了其国内外发展现状及若干重要动向。该研究为半导体激光器波分复用合束技术的发展提供了参考。

关键词：激光器半导体激光器波长复用合束波长锁定波长间隔