一、基于莫尔光纤光栅的带通滤波器（论文文献综述）
王凯乐[1]（2021）在《波长可调谐及自扫窄线宽掺镱光纤激光器的研究》文中指出窄线宽光纤激光器由于其在单色性、低噪声、高光束质量和相干长度等方面的出色性能,因而在引力波探测、物体位移测量、测距系统、激光通信、光学传感、激光冷却以及相干光合成等应用领域有重要价值。近年来,为适应在微波信号发生、波分复用系统以及相干光谱合成等不同场景的应用需求,窄线宽光纤激光器已经逐渐拓展向双波长、多波长以及波长调谐等多个方向。实现窄线宽光纤激光器的光谱调谐特性一直以来是本领域的一个热门研究方向之一。一方面,传统的波长调谐方式如温控光纤布拉格光栅、可调带通滤波器以及基于光偏振特性的双折射滤波器等被广泛地使用在光纤激光器中以实现光谱调谐特性。另一方面,基于电驱动的调谐装置可以实现激光输出波长的时间相关以获得扫频输出,特别是基于增益光纤中动态诱导光栅的调谐方式也在进行积极的探索。本论文主要利用掺杂光纤中形成的动态光栅来构建超窄带带通滤波器并实现掺镱光纤激光器在窄线宽单频状态下的波长调谐输出。首先,构建了双循环器干涉仪,并分别在其中嵌入用以形成动态诱导光栅的未泵浦掺镱光纤和形成梳状光谱滤波器的熊猫型保偏光纤。双循环器可饱和吸收体滤波器以及双循环器梳状光谱滤波器分别放入光纤激光器谐振腔内获得了稳定的波长可调谐单频窄线宽激光输出。然后,开展了波长自扫掺镱光纤激光器的研究,在掺镱光纤环形腔中不使用隔离器或者限制激光输出方向的光学元器件以使得激光在腔内可以双向运转形成双向驻波腔结构。在单模光纤结构以及保偏光纤结构中都获得了输出波长的自扫运转。通过研究自扫激光产生的规律,在全保偏腔内获得了稳定的单频激光输出。最后,在基于光纤可饱和吸收体的掺镱光纤中也实现了伴有新的强度动态的新型单频自扫光纤激光器。本论文主要的工作以及创新性成果如下:第一,在双循环器中熔接单模掺镱光纤构建了双循环器可饱和吸收体滤波器,其一方面可以通过双腔结构增大腔内运转的纵模模式间隔,另一方面嵌入的光纤可饱和吸收体在驻波场作用下可以形成稳定的超窄带动态诱导光栅用以稳定单模激光运转。在使用了可调带通滤波器的情况下,获得了宽带调谐的窄线宽低噪声掺镱光纤激光器。此外,同样是在双循环器干涉仪中熔接了保偏光纤,其固有的折射率差会导致激光光场的干涉并形成梳状光谱滤波器。在理论以及实验上对梳状光谱进行了模拟计算和测量。对实验的参数进行优化,使用偏振控制器调节梳状光谱和带通滤波器的光谱重叠区实现了宽带调谐输出。相比双循环器可饱和吸收体实现的单频光纤激光器,扩大了激光器的调谐范围,并在短波长处得到了大于50 d B的输出信噪比,线宽也有大幅度的压窄。第二,进行双向腔自扫掺镱光纤激光器的实验研究。在单模光纤结构以及保偏光纤结构均观测到了自扫效应并对其规律进行总结。在单模双向腔结构中获得1038.98nm到1036.23 nm的自扫范围,平均扫描速度为0.38 nm/s。当光纤激光器以自扫频方式工作时,可以观察到116.1 k Hz-128.3 k Hz范围内的自脉冲信号。在全保偏双向腔结构中,使用了10/90和50/50两种不同比率的输出耦合器观测自扫效应并进行总结。在50/50输出耦合器中,激光器输出中心波长从1060.468 nm扫向1052.984 nm,平均脉冲重复率ν随着总输出功率P平方根函数的增加而增加,自扫状态下自扫速度α随着总输出功率P增加而减小。在10/90输出耦合器中,产生扫描速率为16 pm/min,从1070.448 nm到1066.026 nm的范围的超慢自扫现象,并发现强度动态显示的脉冲信号在超慢自扫模式下不连续。进一步地,研究了一种基于弯曲光纤环带来的腔内损耗调节的波长灵活全保偏自扫光纤激光器。自扫效应是通过双向运转的激光腔实现的。弯曲光纤环的直径可调节腔内损耗。随着直径的减小,扫描范围可以覆盖1055.6 nm到1034.6 nm,同时初始波长减小并且阈值功率增大。这种简单的方法在不会增加消耗和成本的情况下有可能促进各种掺杂光纤激光器中扫频性能的提高。第三,开展双向腔单频掺镱光纤激光器研究,通过对双向腔内增益光纤的调节获得了稳定的双向腔单频掺镱光纤激光器。在超过两个小时对激光器的波长监测中,激光器的波长波动小于0.02 nm。同时其强度动态展示出稳定的正弦波调制。顺时针输出的激光与逆时针输出的激光存在一个稳定的相位差。这种双向腔单频掺镱光纤激光器在激光器阈值处到90 m W的范围内有47.9%的斜率效率,并测量到7.43 k Hz的线宽。激光器独特的强度动态,窄线宽,低阈值,结构紧凑,易操作的优点使其具有更好的实用价值。第四,研究了基于光纤可饱和吸收体的新型单频自扫掺镱光纤激光器。在一个简单的掺镱光纤环形腔内,使用一个光纤循环器引入一段带有光纤环形镜的光纤可饱和吸收体即1.8 m长的掺镱光纤。在腔内没有波长选择器件的情况下,光纤激光器产生波长自扫现象,激光器输出中心波长的最大自扫范围从1066 nm到1071 nm。然而,激光器的强度动态展示出与之前完全不同的现象。进一步研究不同泵浦功率下时域脉冲的变化规律以及波长自扫的速度,发现两者的一致性,通过计算波长变化的间隔发现其与激光腔长相关,同时对时域脉冲给出了理论解释和分析。
景亚冬[2]（2020）在《激光多普勒加速度测量方法研究》文中研究指明光纤加速度计相比于电学加速度计,具有体积小、质量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点,可以广泛应用于各种恶劣条件下运动物体加速度的测量,拥有较高的测量精度,在近些年应用广泛。但由于常用的光纤加速度计多属于接触式测量,需要将敏感单元固定在运动物体表面,必然干扰物体运动,尤其对于运动物体小加速度的测量极为不利,因此,本文提出了一种基于激光多普勒效应的新型非接触式光纤加速度计,该加速度计根据运动物体两个相近时刻多普勒频移的差值计算加速度。本文具体研究内容主要包括以下几个方面:1.介绍了激光多普勒效应,对利用激光多普勒效应测量运动物体速度的过程进行了理论分析与公式推导,得到了速度与多普勒频移的关系式;描述了外差式激光多普勒测量系统的工作原理,提出了利用激光多普勒效应进行运动物体加速度测量的具体方案,设计了全光纤激光多普勒加速度测量系统,推导出了运动物体加速度的计算公式。2.根据全光纤激光多普勒加速度测量系统输出信号的特征设计了对应的硬件电路,由于系统输出信号光功率小,信噪比差,无法直接解调,因此,先是采用信号调理电路中的光电二极管将光信号转换为电流信号,再对电流信号进行跨阻放大并引入偏置电压,之后将所得电压信号输入模数转换电路以数字信号输出,输出信号进入包含解调算法的FPGA控制电路进行解调,解调结果通过网口通信电路传输到上位机进行显示,最终完成加速度的测量。3.对常用的多普勒信号解调算法的原理进行分析,总结了它们的优缺点,提出利用数字相关鉴相算法进行加速度信号的解调,并进行了理论分析。将数字相关鉴相算法用于加速度信号的解调,不仅解决了多普勒信号信噪比较低的问题,还通过直接计算得到运动物体不同时刻之间的相位差,从而避免了分别计算相位可能引入的额外误差。4.对全光纤激光多普勒加速度测量系统进行仿真分析和实验验证,先是以压电陶瓷振荡器作为运动物体,利用数字相关鉴相算法对其加速度解调过程进行仿真分析,在信噪比20d B时加速度的解调误差最大,为0.135m/s2,随着信噪比增大,解调误差不断减小,之后搭建了全光纤激光多普勒加速度测量系统进行实验验证,对压电陶瓷振荡器在不同加速度下进行测量,其最大测量误差为-3.7660%,测量范围可以达到0.115-6.41×106m/s2。全光纤激光多普勒加速度测量系统可以用于运动物体加速度的非接触式测量,具有较高的测量精度和测量稳定性,在低信噪比运动物体加速度的高精度测量等研究领域具有一定的应用前景。
白燕[3]（2019）在《2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用》文中指出单纵模（SLM）窄线宽光纤激光器以其相干性好、可调制速率高、增益大、光谱稳定和抗干扰能力强等优点,在长距离光纤传感、相干光通信、光载无线通信、高精度光谱表征、激光雷达、光纤遥感等领域得到广泛的应用。其中,处于2μm波段的SLM窄线宽掺铥光纤激光器（TDFL）同时还具有大气透过率高和人眼安全的特点,因而在近地表空间光通信和激光雷达等领域中具有十分重要的应用价值。由于激光线宽关系到其可承载信号调制速率及激光雷达空间分辨率等关键技术指标,因此准确测量激光线宽对于提升激光器性能,从而提高空间光通信速率和激光雷达的空间分辨率,具有十分重要的意义。本论文针对2μm波段激光器,开展激光线宽精确表征方法的理论和实验研究,并将其应用于自制2μm波段光纤激光器线宽的测试。同时,研究了 2μm波段SLMTDFL应用于光纤传感的特性。主要的研究成果和创新点如下:1.研究了激光光谱线宽与相位噪声的内在联系,阐述了基于相位噪声测量线宽的基本原理。推导了激光器线宽与频率噪声功率谱密度、相位噪声功率谱密度之间的关系,得出通过测量激光器相位噪声来计算激光线宽的方法。分别对线形腔光纤激光器与环形腔光纤激光器的输出激光谱线进行了数值仿真与特性分析,详细讨论了影响激光光谱线宽的因素,得出压窄激光器输出线宽的理论依据。2.提出一种基于相位噪声解调的2μm波段激光线宽测量方法,并建立了基于3×3耦合器的全保偏型2μm波段激光线宽测量系统。通过测量2μm波段激光器的相位噪声与频率噪声,解算出激光器的输出激光线宽。全保偏结构可有效消除外界环境扰动导致的偏振态随机变化而引起的信号衰落,同时简化了光路结构。仿真结果表明,加入去噪算法后,在相位信号未考虑与考虑噪声的两种情况下,解调结果与预设给定值吻合度较高,前者估计误差为±0.1rad,后者估计误差为-0.17rad～0.15rad之间。实验测试结果与仿真结果相符,二者的相位波动功率谱密度吻合度高,相关系数为0.98;10组重复实验结果与仿真结果的相关系数皆在0.98以上;随机两两组合10对实验结果之间的相关系数均在0.99以上。3.对2μm波段光纤光栅、光纤光栅F-P滤波器、相移光纤光栅滤波器的输出特性进行理论推导和仿真研究。提出了一种基于光纤光栅F-P滤波器与饱和吸收体的线形腔SLMTDFL结构;激光器在室温下处于稳定的SLM输出状态,其中心波长为1942.01nm、3dB带宽为0.06nm、光信噪比约为50dB。提出并建立了一种基于光纤光栅F-P滤波器与饱和吸收体的环形腔SLM TDFL,并应用自制的线宽测量系统对该激光器的输出线宽进行了测量;结果表明,激光器在室温下处于稳定的SLM输出状态,输出激光中心波长为1942.03nm、光信噪比为60dB;当测量时间为0.001s时,得到的线宽为47kHz。4.提出并建立了一种基于相移光纤光栅滤波器的环形腔SLM TDFL。在无需饱和吸收体的情况下,利用相移光纤光栅的窄带滤波性能和一个子腔获得了稳定的SLM运转。实验结果表明,输出激光的中心波长为1941.80nm,光信噪比约为60dB。在0.001s的测量时间下,测得此激光器输出线宽为41kHz。在此基础上加入饱和吸收体,提出并建立了一种基于相移光纤光栅滤波器与饱和吸收体的环形腔SLM TDFL,当测量时间为0.001s时,测得激光器输出线宽为18kHz,证明了饱和吸收体具有进一步压窄激光线宽的作用。5.提出一种基于Sagnac干涉仪滤波器的2μm波段SLM光纤激光器用于温度传感方法,运用其中保偏光纤对温度的敏感性,基于激光波长随温度的变化实现温度测量;结果表明,当温度升高时激光器波长向短波长方向移动,温度灵敏度为2.09nm/℃C,高于1.55μm波段的光纤温度传感器。提出一种基于F-P光纤干涉仪滤波器的2μm波段SLM光纤激光器用于微位移传感方法;当位移增加时,激光器谐振波长向长波长方向漂移,实验测得其微位移传感灵敏度（单位位移所产生的激光器谐振波长变化量）为33nm/μm。
谢川娣[4]（2018）在《基于离散层剥离算法的光纤布拉格光栅重构算法研究》文中指出随着光纤布拉格光栅（光纤光栅）技术的发展,制作具有复杂折射率调制的光纤光栅成为可能。在光纤通信及光纤传感领域的应用前景促进了光纤光栅的逆向设计重构研究,可以为其正向设计及生产制作提供参数,吸引了许多研究者的关注。本文主要对基于离散层剥离算法的光纤光栅重构算法进行研究。完成的主要工作如下:1.对光纤光栅的耦合模理论、分段均匀传输矩阵法及微波网络传输矩阵法进行了理论分析;对频域离散层剥离算法、时域离散层剥离算法、遗传算法和逆向层聚合算法进行了编程实现及算法验证;并对在光纤通信领域应用较为广泛的几种光栅器件进行了逆向设计和数值仿真实现,其中包括无色散带通滤波器光栅、全通相移滤波器光栅、多信道滤波器光栅、二阶色散补偿器光栅和线性啁啾莫尔光纤光栅。2.仿真计算结果表明频域离散层剥离算法和时域离散层剥离算法需要很少的光栅长度分段数就能够得到光栅的耦合系数,运行时间短。其中,频域离散层剥离算法适用于重构弱反射光栅,时域离散层剥离算法可用于重构最大反射率大于或等于99%的光栅;另外,时域离散层剥离算法能够很好的重构二阶色散补偿光栅的耦合系数。利用遗传算法优化使用频域离散层剥离算法计算的耦合系数,重构的反射光谱和目标光谱有较高的一致性。3.在离散层剥离算法的基础上,逆向设计得到了一次曝光写入的线性啁啾莫尔光栅;在遗传算法中,对传统误差函数进行了改进,得到了新的评价样本优秀程度的适应函数以获得更加满意的耦合系数;将逆向层聚合算法结合耦合模理论重构获得了光栅耦合系数。
尹彬[5]（2016）在《新型窄线宽光纤激光器与光纤传感器的研究》文中进行了进一步梳理随着光纤光栅技术的不断发展,其作为光纤技术的重要器件在光纤传感和光纤激光器领域有着更为广泛的应用。基于光纤光栅的光纤传感器以其灵巧、体积小易于集成和抗电磁干扰等优点在小型化、多参量化和集成化方向的现代传感技术中发挥着越来越重要的作用。而单纵模窄线宽光纤激光器在相干光通信、长距离光纤传感、激光雷达以及太赫兹源等领域有着广阔的应用前景。本文针对几种特殊结构光纤光栅滤波器进行了详细的理论分析与实验研究,并将它们应用于光纤传感与光纤激光器领域中。采用自制的稀土掺杂光纤与多种腔结构对掺铒光纤激光器进行深入的理论与实验研究。取得的主要研究成果与创新点如下：1.采用耦合模理论分析了光纤光栅的光谱特性与滤波特性,利用传输矩阵法建立了拉锥型（普通和保偏）啁啾光纤光栅的理论模型,理论与实验详细分析了拉锥型（普通和保偏）啁啾光纤光栅的光谱和滤波特性。深入研究了啁啾光纤光栅自身参数与拉锥参数对其光谱和滤波特性的影响,同时引入拉锥产生的损耗因子对其模型进行修正。进一步研究了拉锥型保偏啁啾光纤光栅偏振态对其光谱和滤波特性的影响。2.提出并搭建了一种基于均匀光纤光栅组的二维空间定位传感系统,利用光纤光栅轴向应力传感器的原理,将压力参量转化为光纤光栅的轴向应力参量,通过观测光纤光栅谐振波长的变化,实现二维空间的定位。3.提出并搭建了基于保偏拉锥型啁啾光纤光栅与保偏长周期光纤光栅的多参量光纤传感器。对于保偏拉锥型啁啾光纤光栅,理论与实验深入研究该光纤光栅不同偏振态上的透射峰波长以及光栅的透射深度与应力、温度和扭转的关系,得到一个应力、温度和扭转同时测量的光纤传感器。对于保偏长周期光纤光栅,实验研究该光栅不同模式耦合产生的透射峰波长和透射深度以及不同偏振态上的透射峰波长和透射深度与温度、折射率和扭转的关系,得到一个温度、折射率和扭转同时测量的光纤传感器。4.根据拉锥型啁啾光纤光栅的理论,提出了一种线形腔单纵模窄线宽光纤激光器,详细分析了可饱和吸收体的工作原理,结合拉锥型啁啾光纤光栅窄带滤波器和可饱和吸收体共同作用实现单纵模激光输出,采用洛伦兹拟合得到激光器20dB线宽约为27.7kHz。进一步根据保偏拉锥型啁啾光纤光栅的理论,提出了一种基于保偏拉锥型光纤光栅滤波器与可饱和吸收体的环形腔可切换双波长光纤激光器,实验实现了两个波长任意切换的单纵模窄线宽激光输出。理论和实验研究了自反馈注入技术的工作原理,提出一种基于高掺杂浓度的掺铒光纤、拉锥型均匀光纤光栅和自反馈注入环的单纵模窄线宽DFB光纤激光器,实验测量有无自反馈注入环的激光器20dB线宽分别近似为10.3kHz和52.3kHz。5.理论分析了均匀光纤光栅单腔与多腔（对称腔与非对称腔）F-P滤波器的光谱特性和滤波特性,并实验制作了不同腔长的滤波器进行对比。提出了一种基于保偏均匀光纤光栅非对称腔F-P滤波器的环形腔可切换双波长单纵模窄线宽光纤激光器,洛伦兹拟合单波长激光输出的3dB线宽分别近似为4.8kHz和4.5kHz。进一步分析了啁啾光纤光栅单腔与多腔F-P滤波器的光谱特性和滤波特性,并实验制作了不同间隔的啁啾光纤光栅单腔滤波器进行比较。利用保偏啁啾光纤光栅单腔F-P滤波器的具有偏振依赖和超窄带滤波的特性,研制出室温下稳定输出的可切换可调谐双波长单纵模窄线宽光纤激光器。实验测量出两个单波长激光输出的20dB线宽分别为16.9kHz和17.1kHz,对应3dB线宽约为0.845kHz和0.855kHz。
彭万敬[6]（2014）在《基于新型全光纤滤波器的可调多波长稀土掺杂石英基光纤激光器研究》文中指出多波长光纤激光器能够同时稳定输出多个波长,且具有结构紧凑、高光束质量、低成本等优点,被广泛应用于高速大容量光纤通信和光纤传感网络中。单纵模窄线宽波长可切换、波长可调、波长间隔可调谐的多波长光纤激光器在大气激光雷达、多参量激光同时传感、微波光子和高功率激光产生等方面有着广阔的应用前景。本文结合所承担的国家自然科学基金项目,针对基于新型全光纤滤波器的可调多波长光纤激光器,开展了一系列深入的理论分析及实验研究,取得的主要创新性成果如下：1、提出三种基于模式耦合作用的光纤滤波器结构,分别是具有单偏振超窄带滤波特性的保偏啁啾莫尔光纤光栅、基于弯曲调谐的耦合型双芯光纤滤波器和偏振依赖多模-单模-多模（PD-MSM）滤波器。从模式耦合理论出发,对保偏啁啾莫尔光纤光栅中同一偏振态下的正反向基模之间耦合作用、双芯光纤滤波器的两个平行纤芯之间模式耦合作用、PD-MSM滤波器的同一偏振态下单模光纤模式与多模光纤模式之间耦合作用进行了详细的理论分析。实验制作出了这三种光纤滤波器件：保偏啁啾莫尔光纤光栅实现了两个以上单偏振、超窄带宽的透射通带,偏振消光比大于15dB；耦合型双芯光纤滤波器的通过改变弯曲曲率,获得具有大于27nm波长连续调节范围；PD-MSM的梳状透射光谱实现了两个正交偏振态上交替滤波,偏振消光比可达25dB。2、提出两种基于保偏光纤光栅的可切换双波长石英基掺铥光纤激光器结构。利用保偏均匀光纤布拉格光栅的偏振依赖特性加强腔内的偏振烧孔效应（PHB）,研制出室温下1.94μm波段的双波长激光器。波长间隔0.81nm,光信噪比高于60dB。对比分析表明,在掺铥光纤中PHB的作用下,激光输出的光信噪比和稳定性受泵浦功率、光栅反射率的增加而得到改善。双波长激光器最大输出功率378mW,斜率效率达15.6%。通过偏振分析可知,两个波长的输出激光均具有高达49.1dB的偏振消光比,且分别处于相互正交的偏振态上。通过调整激光腔内的偏振态,在该掺铥光纤激光器中观察到输出波长可切换现象；利用保偏啁啾莫尔光纤光栅的偏振依赖和超窄带滤波特性,减少腔内均匀加宽线宽并抑制多纵模的产生,研制出室温下稳定输出的双波长掺铥光纤激光器。激光波长为1942.88nm和1943.32nm,分别处于两个相互正交的偏振态上。50分钟内最大波长漂移量小于0.05nm,功率波动小于0.5dB。通过调整激光腔内的偏振态,在该掺铥光纤激光器中观察到波长可切换现象。通过零差法测量验证该激光器的每个输出波长均为单纵模运转。2.8W泵浦功率下,双波长光纤激光器的最大输出功率170mW,斜率效率为10%。3、提出两种基于双芯光纤滤波器的波长可调的多波长布里渊掺铒光纤激光器结构。利用耦合型双芯光纤滤波器的良好光谱稳定性和波长连续可调性,实现了40nm的波长调谐范围和11个波长的密集多波长激光输出,0.088nm波长间隔与单模光纤中受激布里渊散射频移量相同。30分钟内一阶斯托克斯光波长最大漂移量为14pm,功率波动小于0.56dB;基于双芯光纤马赫曾德尔（MZI）滤波器的波长可调特性,研制出波长可调的自激发布里渊掺铒光纤激光器。该光纤激光器的布里渊泵浦激光通过掺铒光纤激光器腔内自激发产生,因而避免了外接窄线宽高功率激光光源带来的高制作成本问题。该光纤激光器的输出激光波长间隔为0.088nm,光信噪比高于8dB（测试结果主要受限于光谱仪的最小分辨率）,同时激射波长数达到17个。通过调节双芯光纤MZI滤波器,实现了激光输出光谱8nm的波长调谐,波长调谐量与双芯光纤MZI滤波器的弯曲量呈近线性关系。4、提出两种基于PD-MSM光纤滤波器的波长间隔可调多波长掺铒光纤激光器结构。结合PD-MSM光纤滤波器的梳状滤波和PHB效应,实现了室温下稳定的双波长激光输出,双波长激光分别具有稳定且不同的偏振态。50分钟内双波长功率抖动小于0.7dB,功率差小于1dB,仅通过调节谐振腔中的偏振状态可以对双波长的波长间隔进行连续调节,波长间隔调节量可以从0nm到3nm；基于PD-MSM光纤滤波器的偏振依赖损耗并结合非线性偏振旋转效应,实现了密集波长间隔的多波长掺铒光纤激光器,同时稳定输出波长数可达19个,40分钟内输出激光最大波长整体漂移量小于0.05nm,最大功率波动小于0.8dB。经讨论基于该原理可通过级联多段保偏光纤实现多种波长间隔的可切换输出。5、提出一种基于非线性双通MZI光纤滤波器的波长间隔可切换多波长掺铒光纤激光器。非线性双通MZI光纤滤波器除了多通滤波作用还能有效抑制掺铒光纤的增益竞争。通过合理调整激光腔内的偏振态,分别实现了0.2nm和0.4nm密集波长间隔可切换的多波长激光输出,两种状态下的激光波长个数分别为44和25个,测量可得激光光信噪比分别高于14dB和30dB。对于两种波长间隔,40分钟内输出激光光谱最大波长整体漂移量小于0.05nm,最大功率波动分别小于0.8dB和0.4dB。
祁春慧[7]（2012）在《基于光纤光栅的微波光子滤波器及发生器研究》文中研究说明微波光子滤波器及发生器是构成ROF系统的关键器件,在未来宽带移动通信系统中具有广阔的应用前景。本论文结合所承担的国家自然科学基金及教育部博士点基金项目,针对基于光纤光栅构成的微波光子滤波器及发生器进行了深入的理论分析和实验研究,获得主要创新成果如下：1.分析了微波光子滤波器的基本理论,系统研究了微波光子滤波器的相位敏感特性、高品质因数特性、可调谐特性及可重构特性,首次给出了微波光子滤波器多特性参数间相互作用的直观分析结果,为微波光子滤波器的优化设计提供了理论依据。2.建立了一阶无限抽头响应型微波光子滤波器（OO-IIRMPF）模型,并提出了基于掺铒光纤环、掺铒光纤光栅环和掺铒光纤光栅对的三种不同结构,分别对三种结构的幅频响应进行了深入分析和仿真,经过优化设计,当构成OO-IIRMPF反馈回路中的器件参数满足其传输函数极点值为1时,理论上均可实现无穷大的品质因数。3.首次建立了平坦带通与带阻互调的微波光子滤波器模型。采用马赫增德尔调制器实现了负系数有限抽头响应型微波光子滤波器（FIRMPF）,与OO-IIRMPF结合,通过参数优化两部分的波峰及波谷,使得幅度互相补偿,实现了高品质因数平坦带通及带阻互调的滤波器响应。4.首次提出基于掺铒光纤环、掺铒光纤光栅环、掺铒光纤光栅对的三种平坦带通与带阻互调型微波光子滤波器结构,经过参数优化设计,得出当FIRMPF的光纤耦合器系数为0.5,OO-IIRMPF的极点值分别为1.2,1.2和4时,可实现平坦带通响应；当FIRMPF的光纤耦合器系数为0.4,OO-IIRMPF的极点值均为1时,可实现平坦带阻响应。对三种结构进行分析比较,得出基于掺铒光纤光栅环的结构具有最大的灵活性和稳定性,是最优的结构。5.分析了激光器非单纵模特性对微波信号产生的影响,并提出一种基于双波长单纵模光纤激光器的新型微波光子发生器结构。采用保偏光纤光栅作为双波长选择器件,未泵浦的掺铒光纤作为饱和吸收体实现了自动追踪滤波,利用双环谐振腔扩大了自由频谱范围,实现了单纵模双波长激光器的稳定输出,并探测得到了22.8GHz的微波信号。
杜慧舰[8]（2012）在《注人锁定F-P半导体激光器生成毫米波技术的研究》文中研究指明随着多媒体信息技术的飞速发展,信息爆炸的时代已经到来,由于信息需求量的激增,使得目前的无线频谱资源十分紧张,为了解决这样的问题,无线通信系统正在向毫米波通信发展,毫米波技术得到了广泛的应用。在毫米波通信网中,光载无线通信系统（Radio over Fiber, ROF）作为毫米波无线通信中的一个关键技术,将光通信技术和毫米波通信技术相结合,在军事和无线通信领域应用前景广泛,已经成为国际上研究的热点之一。毫米波信号的生成方法、光纤色散效应对系统传输性能的影响和基站设备的低成本就是ROF系统的三个关键技术。毫米波信号的生成作为ROF系统中的关键技术之一,一直也是一个研究的热点和难点。目前高频率的毫米波信号的生成技术主要依靠光学生成技术,然后经过光电转换生成高频率的毫米波电信号。光学生成毫米波技术具有原理简单、易实现,且实现调频的范围非常广等优点。目前光学生成毫米波的方法很多,但是普遍的成本都很高,本文在查阅了相关文献的基础上,研究了光学生成毫米波信号技术中的注入锁定技术,设计了两个光纤布拉格光栅实现对F-P半导体激光器的注入锁定生成毫米波信号的方案以及利用莫尔光纤光栅对F-P半导体激光器的注入锁定生成毫米波信号的方案。通过观察大量的实验现象和分析比较采集的实验数据,设计的两套方案分别可以在9.17nm调谐范围内获得边模抑制比接近或高于27dB和在11.7nm调谐范围内获得边模抑制比接近或高于30dB的双波长输出,这两套方案均可以用来生成高频的毫米波信号,可以为光纤通信领域提供比较纯净的毫米波信号,而且原理简单,系统结构简单,同时极大地削减了成本。
鲁韶华[9]（2009）在《特殊结构光纤光栅的研究和应用》文中提出各种特殊结构和复杂结构的光纤光栅以其独特的光谱特性以及可集成性能好等优势将在各种光有源和无源器件中扮演重要的角色,在光通信和传感领域中发挥重要的作用。本论文对几种特殊结构的光纤光栅进行了深入研究,发现一些具有潜在应用价值的新特性,提出了理论分析方法上的改进以及新的应用,取得的主要创新成果如下:1.将谐振理论与传输矩阵法相结合,分析并实验验证了啁啾相移光纤光栅区别于并优于普通均匀相移光纤光栅的特有性质:可实现信道间隔均匀、各信道均衡的理想透射型梳状滤波器,将在多通道滤波、多波长光纤激光器方面具有很好的应用潜力和前景。为了满足不同透射型滤波要求,提出在啁啾相移光纤光栅相移点两侧分段切趾的方法:改善了滤波器的幅度和相位响应,降低了制作难度,提高了啁啾相移光纤光栅滤波器设计的灵活性以及制作的可行性。2.采用移动相位掩模板二次曝光法,通过控制位移量制作了具有不同透射峰数量的啁啾莫尔光纤光栅。利用啁啾莫尔光纤光栅和半导体光放大器（SOA）,提出一种简单的环腔结构光纤激光器,实现了室温下稳定的多波长同时输出。由于啁啾莫尔光栅较窄的频率选择特性,比应用其它滤波器件的激光器获得了更高的光信噪比和更窄的线宽;且具有良好的波长和功率稳定性。3.提出一种利用啁啾莫尔光纤光栅和可调窄带均匀光纤光栅的掺铒光纤环腔激光器结构,实现了多个波长的可选调谐输出。每个波长的激光输出都具有良好的波长和功率稳定性,以及高的光信噪比,且各信道出光功率均衡。通过在环腔结构中引入可调谐光纤环镜滤波器进行改进,在保证波长和功率稳定性的前提下,大幅提高了输出激光的信噪比,分析了性能改善的原因;改进后的激光器不需要光环形器的辅助,进一步降低了成本。4.针对闪耀光纤光栅中的辐射模耦合,首次提出了一种简化的CMT方法。通过对相位匹配条件和耦合模方程相位项的分析,简化了完整CMT方法中复杂的二元微分耦合模方程组,并将其适用范围拓展到倾斜角度大于45度的情况,最终推导出一个适用于各种倾斜角度闪耀光栅的简单公式,用以分析闪耀光纤光栅的损耗谱特性。通过与完整CMT方法和VCM方法仿真结果的比较,验证了简化CMT方法的有效性和准确性。5.利用简化CMT方法,对闪耀光栅中的辐射模耦合进行了详尽的分析,比较了不同光栅参数下损耗谱特性的变化;基于对闪耀光纤光栅中辐射模耦合的偏振依赖特性分析,讨论了如何通过适当的参数设计对偏振消光比和插入损耗折中考虑来获得高性能的偏振器。
徐新华,王青[10]（2009）在《线性啁啾长周期莫尔光纤光栅的理论研究》文中指出以经典耦合模理论为基础,结合线性啁啾长周期莫尔光纤光栅的结构特性,给出了线性啁啾长周期莫尔光纤光栅的耦合系数和耦合模方程,并用龙格库塔迭代法数值求解耦合模方程,对该类型光栅的光谱特性和时延特性进行了理论分析。分析结果表明,线性啁啾长周期莫尔光纤光栅的相移特性和切趾特性,使得该类型光栅在波分复用全光网中有着很好的应用前景,如可用作宽阻带带阻滤波器、宽阻带梳状滤波器、色散补偿器等。
二、基于莫尔光纤光栅的带通滤波器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于莫尔光纤光栅的带通滤波器（论文提纲范文）
（1）波长可调谐及自扫窄线宽掺镱光纤激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单频窄线宽光纤激光器研究进展及现状 |
| 1.2.1 单频光纤激光器研究意义 |
| 1.2.2 单频光纤激光器的实现方式 |
| 1.2.3 波长可调谐单频光纤激光器研究进展 |
| 1.2.4 单频光纤激光器的表征 |
| 1.3 自扫光纤激光器研究背景及现状 |
| 1.3.1 自扫效应的发现 |
| 1.3.2 自扫效应的理论研究 |
| 1.3.3 自扫光纤激光器在不同增益介质中的发展 |
| 1.3.4 自扫光纤激光器的特征规律 |
| 1.3.5 反常自扫光纤激光器 |
| 1.3.6 双向腔自扫光纤激光器 |
| 1.3.7 自扫效应光纤激光器的应用 |
| 1.4 本论文的研究内容和基本安排 |
| 第二章 波长可调谐单频窄线宽掺镱光纤激光器 |
| 2.1 基于光纤可饱和吸收体的单频光纤激光器 |
| 2.1.1 掺镱光纤可饱和吸收体 |
| 2.1.2 激光器实验装置 |
| 2.1.3 实验结果与讨论 |
| 2.2 基于可饱和吸收双循环器干涉仪的可调单频掺镱光纤激光器 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 激光器选模原理 |
| 2.2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3 宽带调谐的全光纤单频掺镱激光器 |
| 2.3.1 梳状谱滤波器的理论研究 |
| 2.3.2 实验装置 |
| 2.3.3 实验结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双向腔自扫掺镱光纤激光器 |
| 3.1 单模结构双向腔自扫光纤激光器 |
| 3.1.1 激光器实验装置 |
| 3.1.2 实验结果与讨论 |
| 3.2 全保偏结构自扫光纤激光器 |
| 3.2.1 激光器实验装置 |
| 3.2.2 50/50 耦合器输出结果 |
| 3.2.3 10/90 耦合器输出结果 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.3 腔内损耗调谐的自扫光纤激光器 |
| 3.3.1 弯曲光纤损耗研究 |
| 3.3.2 激光器装置 |
| 3.3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单频全保偏双向腔掺镱光纤激光器 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于光纤可饱和吸收体的单频自扫掺镱光纤激光器 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 本论文后续工作计划 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（2）激光多普勒加速度测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和安排 |
| 2 全光纤激光多普勒加速度测量系统总体方案设计 |
| 2.1 激光多普勒效应 |
| 2.2 激光多普勒测速原理 |
| 2.3 光外差探测技术 |
| 2.4 全光纤激光多普勒加速度测量系统测量原理及光路设计 |
| 2.4.1 激光多普勒效应测量加速度原理 |
| 2.4.2 全光纤激光多普勒加速度测量系统光路设计 |
| 2.5 全光纤激光多普勒加速度测量系统总体方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全光纤激光多普勒加速度测量系统硬件电路设计 |
| 3.1 信号处理系统设计 |
| 3.2 电源电路设计 |
| 3.3 信号调理电路设计 |
| 3.3.1 跨阻放大电路设计 |
| 3.3.2 直流偏置补偿电路设计 |
| 3.4 A/D转换电路 |
| 3.4.1 A/D转换芯片关键参数 |
| 3.4.2 A/D转换芯片的选型及A/D转换电路设计 |
| 3.4.3 A/D转换电路采样时序分析 |
| 3.5 FPGA控制电路设计 |
| 3.5.1 处理器的选择 |
| 3.5.2 FPGA芯片管脚配置 |
| 3.5.3 FPGA芯片外部电路设计 |
| 3.6 网口通信电路设计 |
| 3.6.1 通信接口以及所用芯片的选型 |
| 3.6.2 W5300芯片外围电路设计 |
| 3.7 PCB板以及焊接完成的实物图 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 多普勒信号解调算法研究 |
| 4.1 时频分析 |
| 4.1.1 短时傅里叶变换 |
| 4.1.2 小波变换 |
| 4.2 希尔伯特变换 |
| 4.3 IQ正交解调 |
| 4.4 数字相关鉴相算法 |
| 4.5 四种解调算法的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 全光纤激光多普勒加速度测量系统实验研究 |
| 5.1 数字相关鉴相算法仿真研究 |
| 5.2 全光纤激光多普勒加速度测量系统器件选型 |
| 5.2.1 激光光源 |
| 5.2.2 声光移频器 |
| 5.2.3 光纤延迟线 |
| 5.2.4 光纤耦合分束器 |
| 5.3 全光纤激光多普勒加速度测量系统实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 2μm波段窄线宽光纤激光器的研究背景及其应用 |
| 1.2.1 研究意义与应用 |
| 1.2.2 研究进展 |
| 1.3 窄线宽光纤激光器特性描述 |
| 1.3.1 线宽压窄技术 |
| 1.3.2 实现方法及其比较 |
| 1.4 窄线宽光纤激光器线宽测量方法与技术进展 |
| 1.4.1 常用线宽测量方法 |
| 1.4.2 1.55μm波段激光线宽测量技术进展 |
| 1.4.3 2μm波段激光线宽测量技术进展 |
| 1.5 本论文主要内容与结构安排 |
| 2 基于相位噪声分析的光纤激光器线宽测量机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤激光器线宽表征与分析 |
| 2.2.1 激光光谱线宽的相矢量表征 |
| 2.2.2 线形腔激光谱线分析 |
| 2.2.3 环形腔激光谱线分析 |
| 2.3 光纤激光器相位噪声表征 |
| 2.4 激光线宽测量机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 2μm波段单纵模窄线宽激光器线宽测量系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相位噪声分析的2μm波段窄线宽激光线宽测量系统 |
| 3.2.1 相位解调方法 |
| 3.2.2 基于全保偏光纤结构的线宽测量与相位解调系统 |
| 3.3 光纤激光器相位解调与噪声分析 |
| 3.3.1 待解调相位信号不包含噪声时仿真分析 |
| 3.3.2 待解调相位信号包含噪声时仿真分析 |
| 3.3.3 相位信号解调实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 2μm波段单纵模窄线宽光纤激光器研制与线宽表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺铥光纤激光器理论分析 |
| 4.3 单纵模光纤激光器工作机理与实现方法 |
| 4.3.1 光纤激光器的单纵模工作机理 |
| 4.3.2 2μm波段光纤激光器单纵模实现方法 |
| 4.3.3 光纤光栅窄带滤波器分析 |
| 4.3.4 饱和吸收体工作原理 |
| 4.4 基于F-P滤波器与饱和吸收体的线形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.4.1 实验系统构成 |
| 4.4.2 实验结果及其分析 |
| 4.5 基于F-P滤波器与饱和吸收体的环形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.5.1 实验系统构成 |
| 4.5.2 实验结果及其分析 |
| 4.5.3 线宽测量结果及其分析 |
| 4.6 基于相移光纤光栅的环形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.6.1 实验系统构成 |
| 4.6.2 实验结果及其分析 |
| 4.6.3 线宽测量结果及其分析 |
| 4.6.4 饱和吸收体线宽压窄效果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于2μm波段单纵模光纤激光器的光纤传感 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于Sagnac干涉仪的2μm波段光纤激光器温度测量 |
| 5.2.1 工作原理与数值仿真 |
| 5.2.2 实验系统与结果分析 |
| 5.3 基于F-P光纤干涉仪的2μm波段光纤激光器微位移测量 |
| 5.3.1 工作原理与数值仿真 |
| 5.3.2 实验系统与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于离散层剥离算法的光纤布拉格光栅重构算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及光纤光栅基本概念 |
| 1.2 研究目的及研究意义 |
| 1.3 研究方法及技术路线:基于离散层剥离算法的建模与仿真技术 |
| 1.4 光纤布拉格光栅重构的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容和工作安排 |
| 第2章 光纤布拉格光栅的理论基础及直接计算方法 |
| 2.1 折射率调制 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.3 布拉格光栅 |
| 2.4 分段均匀传输矩阵法 |
| 2.5 微波网络传输矩阵法 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 频域离散层剥离算法和时域离散层剥离算法研究 |
| 3.1 频域离散层剥离算法 |
| 3.1.1 算法实现的基本原理 |
| 3.1.2 数值仿真分析 |
| 3.2 时域离散层剥离算法 |
| 3.2.1 算法实现的基本原理 |
| 3.2.2 数值仿真分析与比较 |
| 3.3 啁啾莫尔光栅逆向设计 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 遗传算法与基于阻抗重构的逆向层聚合算法 |
| 4.1 频域离散层剥离算法与遗传算法相结合 |
| 4.2 基于阻抗重构的逆向层聚合算法 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）新型窄线宽光纤激光器与光纤传感器的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 窄线宽光纤激光器的主要应用与发展现状 |
| 1.3 窄线宽光纤激光器的实现结构与关键技术 |
| 1.3.1 窄线宽光纤激光器实现的常用结构 |
| 1.3.2 窄线宽光纤激光器实现的关键技术 |
| 1.4 光纤光栅在光纤传感器中的研究现状和热点 |
| 1.4.1 基于光纤光栅的光纤传感器研究现状与应用 |
| 1.4.2 基于光纤光栅的光纤传感器研究热点 |
| 1.5 本论文的主要研究内容与成果 |
| 2 拉锥型光纤光栅的理论与实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤光栅耦合模理论 |
| 2.3 光纤光栅的制作 |
| 2.4 拉锥型光纤光栅 |
| 2.4.1 拉锥型光纤光栅理论与数值仿真分析 |
| 2.4.2 拉锥型光纤光栅实验制作 |
| 2.5 保偏拉锥型光纤光栅 |
| 2.5.1 保偏拉锥型光纤光栅理论与数值仿真分析 |
| 2.5.2 保偏拉锥型光纤光栅实验制作 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于光纤光栅新型传感器的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于光纤光栅二维定位传感器的研究 |
| 3.2.1 光纤光栅轴向应力传感原理 |
| 3.2.2 光纤光栅二维定位传感器结构与原理 |
| 3.3 基于保偏拉锥型光纤光栅多参量传感器的研究 |
| 3.3.1 保偏拉锥型光纤光栅的传感特性分析 |
| 3.3.2 保偏拉锥型光纤光栅应力传感特性研究 |
| 3.3.3 保偏拉锥型光纤光栅扭转传感特性分析 |
| 3.4 基于保偏长周期光栅传感器的研究 |
| 3.4.1 保偏长周期光纤光栅温度与折射率传感特性研究 |
| 3.4.2 保偏长周期光纤光栅扭转传感特性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于拉锥型光纤光栅滤波器单纵模窄线宽光纤激光器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于拉锥型光纤光栅滤波器和可饱和吸收体的线形腔光纤激光器 |
| 4.2.1 激光器实验结构与原理 |
| 4.2.2 可饱和吸收体原理 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 基于保偏拉锥型光纤光栅滤波器和可饱和吸收体的可切换双波长环形腔光纤激光器 |
| 4.3.1 激光器实验结构与原理 |
| 4.3.2 可切换双波长激光输出研究 |
| 4.3.3 单纵模验证、线宽测试与偏振态分析 |
| 4.4 DFB光纤激光器的理论分析与实验研究 |
| 4.4.1 DFB光纤激光器的理论分析 |
| 4.4.2 大模场高掺杂掺铒光纤的制作与拉锥型光纤光栅的写入 |
| 4.4.3 基于拉锥型光纤光栅与自反馈注入技术DFB光纤激光器的研究 |
| 4.4.3.1 自反馈注入技术的原理 |
| 4.4.3.2 激光器的实验结构 |
| 4.4.3.3 激光器的输出特性分析 |
| 4.5 线宽测试系统 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于多个光纤光栅F-P腔光滤波器的窄线宽光纤激光器的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于多个光纤光栅的F-P腔光滤波器的理论分析与实验研究 |
| 5.2.1 基于均匀光纤光栅单腔与多腔F-P滤波器的研究 |
| 5.2.1.1 基于均匀光纤光栅单腔F-P滤波器的理论研究与仿真分析 |
| 5.2.1.2 基于均匀光纤光栅多腔F-P滤波器的理论研究与仿真分析 |
| 5.2.2 基于啁啾光纤光栅单腔与多腔F-P滤波器的研究 |
| 5.2.2.1 基于啁啾光纤光栅单腔F-P滤波器的仿真与实验分析 |
| 5.2.2.2 基于啁啾光纤光栅多腔F-P滤波器的仿真分析 |
| 5.3 基于多个光纤光栅F-P腔光滤波器窄线宽光纤激光器的研究 |
| 5.3.1 基于均匀保偏光纤光栅多腔F-P滤波器的窄线宽光纤激光器 |
| 5.3.1.1 激光器实验结构与原理 |
| 5.3.1.2 可切换双波长激光输出研究 |
| 5.3.1.3 单纵模验证、线宽测试与偏振态分析 |
| 5.3.2 基于保偏啁啾莫尔光纤光栅滤波器的窄线宽光纤激光器 |
| 5.3.2.1 激光器实验结构与原理 |
| 5.3.2.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步要展开的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于新型全光纤滤波器的可调多波长稀土掺杂石英基光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多波长光纤激光器的研究意义及应用 |
| 1.2.1 波分复用无源光网络 |
| 1.2.2 多参量及分布式光纤传感 |
| 1.2.3 毫米波光子发生器 |
| 1.2.4 窄线宽大功率激光生成 |
| 1.2.5 高精度气体检测 |
| 1.3 可调多波长光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.1 波长可切换的多波长光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.2 波长可调的多波长光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.3 波长间隔可调的多波长光纤激光器的研究与发展 |
| 1.4 可调多波长光纤激光器的关键技术及挑战 |
| 1.4.1 多波长光纤激光器的基本结构 |
| 1.4.2 增益竞争机制研究 |
| 1.4.3 多波长光纤滤波技术研究 |
| 1.4.4 多波长光纤激光器面临的挑战 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 2 基于模式耦合理论的可调谐光纤滤波器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光波导模式耦合理论 |
| 2.3 保偏啁啾莫尔光纤光栅滤波器 |
| 2.3.1 保偏光纤光栅的耦合模方程 |
| 2.3.2 保偏啁啾莫尔光纤光栅的光谱分析 |
| 2.3.3 光纤光栅的制作 |
| 2.4 可调谐双芯光纤滤波器 |
| 2.4.1 芯光纤的耦合模方程 |
| 2.4.2 耦合型双芯光纤滤波器光谱特性分析 |
| 2.4.3 基于弯曲调谐的耦合型双芯光纤滤波器的制作 |
| 2.5 PD-MSM光纤滤波器 |
| 2.5.1 高阶模式的激发耦合分析 |
| 2.5.2 PD-MSM滤波器的原理 |
| 2.5.3 PD-MSM滤波器的光谱特性分析 |
| 2.5.4 PD-MSM滤波器的制作 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 3 波长可切换双波长光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波长切换及稳定双波长振荡机理 |
| 3.3 基于保偏光纤光栅的可切换双波长掺铥光纤激光器 |
| 3.3.1 激光器实验结构 |
| 3.3.2 波长激光输出特性分析 |
| 3.3.3 波长可切换激光输出研究 |
| 3.4 基于保偏啁啾莫尔光纤光栅的单频双波长掺铥光纤激光器 |
| 3.4.1 单频激光实现原理 |
| 3.4.2 激光器实验结构 |
| 3.4.3 光纤激光器输出特性分析 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 4 波长可调的密集多波长光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SBS密集多波长输出原理 |
| 4.3 基于耦合型双芯光纤滤波器的波长宽可调的BEFL |
| 4.3.1 激光器实验结构 |
| 4.3.2 实验结果及讨论 |
| 4.4 基于偏心双芯光纤MZI滤波器的可调谐自激发BEFL |
| 4.4.1 偏心双芯光纤MZI滤波器特性分析及制作 |
| 4.4.2 激光器实验结构及工作原理 |
| 4.4.3 实验结果及讨论 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 5 波长间隔可调谐光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于PD-MSM滤波器的波长间隔连续可调光纤激光器 |
| 5.2.1 激光器实验结构 |
| 5.2.2 波长激光波长间隔调谐性 |
| 5.2.3 双波长激光偏振特性分析 |
| 5.3 基于PD-MSM-Lyot滤波器的多波长掺铒光纤激光器 |
| 5.3.1 PD-MSM-Lyot滤波原理 |
| 5.3.2 激光器实验结构及结果分析 |
| 5.4 两种波长间隔可切换的多波长光纤激光器 |
| 5.4.1 非线性双通MZI滤波器的功率响应特性 |
| 5.4.2 激光器实验结构 |
| 5.4.3 实验结果及讨论 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于光纤光栅的微波光子滤波器及发生器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ROF系统的基本结构及应用 |
| 1.3 微波光子滤波器及发生器的研究进展 |
| 1.3.1 微波光子滤波器的研究进展 |
| 1.3.2 微波光子发生器的研究进展 |
| 1.4 光纤光栅在ROF系统中的应用 |
| 1.5 论文的研究内容和成果 |
| 参考文献 |
| 2 微波光子滤波器的基本理论及性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微波光子滤波器的基本理论 |
| 2.3 微波光子滤波器的性能分析 |
| 2.3.1 相干特性分析 |
| 2.3.2 无限与有限冲激响应特性分析 |
| 2.3.3 高品质因数特性分析 |
| 2.3.4 可重构特性分析 |
| 2.3.5 可调谐特性分析 |
| 2.4 基于激光器阵列结构的微波光子滤波器 |
| 2.5 基于光纤光栅的微波光子滤波器 |
| 2.5.1 光纤光栅的理论分析与实验制作 |
| 2.5.2 光纤光栅实现微波光子滤波器原理 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 3 一阶无限抽头响应微波光子滤波器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一阶无限抽头响应微波光子滤波器的理论模型 |
| 3.3 基于掺铒光纤环的一阶无限抽头微波光子滤波器 |
| 3.4 基于掺铒光纤光栅环的一阶无限抽头微波光子滤波器 |
| 3.5 基于掺铒光纤光栅对的一阶无限抽头微波光子滤波器 |
| 3.6 不同结构一阶无限抽头微波光子滤波器的性能优化与比较 |
| 3.7 小结 |
| 参考文献 |
| 4 平坦微波光子滤波器的优化设计与实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平坦微波光子滤波器的理论模型 |
| 4.2.1 马赫增德尔调制器实现负抽头滤波器原理 |
| 4.2.2 平坦微波光子滤波器的理论模型 |
| 4.3 基于掺铒光纤环的平坦微波光子滤波器结构 |
| 4.3.1 结构设计与工作原理 |
| 4.3.2 关键参数对滤波器的影响 |
| 4.4 基于掺铒光纤光栅环的平坦微波光子滤波器 |
| 4.4.1 结构设计与工作原理 |
| 4.4.2 关键参数对滤波器的影响 |
| 4.4.3 实验及结果分析 |
| 4.5 基于掺铒光纤光栅对的平坦微波光子滤波器 |
| 4.5.1 结构设计与工作原理 |
| 4.5.2 关键参数对滤波器的影响 |
| 4.5.3 实验及结果分析 |
| 4.6 平坦微波光子滤波器三种结构的性能优化与比较 |
| 4.7 小结 |
| 参考文献 |
| 5 基于单纵模双波长光纤激光器的微波光子发生器研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本理论 |
| 5.2.1 毫米波产生技术 |
| 5.2.2 单纵模光纤激光器 |
| 5.2.3 保偏光纤光栅实现双波长激光原理 |
| 5.2.4 双环谐振腔以及饱和吸收体抑制纵模原理 |
| 5.2.5 自零差法测量激光器单纵模原理 |
| 5.3 基于单纵模双波长光纤激光器的微波产生 |
| 5.3.1 结构原理与分析 |
| 5.3.2 单纵模双波长光纤激光器的微波产生实验研究 |
| 5.3.3 激光器非单纵模特性对微波产生影响的实验研究 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 6 结束语 |
| 6.1 本论文的研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的研究工作 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）注人锁定F-P半导体激光器生成毫米波技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2.1 课题研究的背景 |
| 1.2.2 毫米波的特点 |
| 1.3 国内外生成毫米波技术的介绍 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 方案实施的前期准备 |
| 2.1 光纤布拉格光栅的制作 |
| 2.1.1 光纤光栅的制备 |
| 2.2 退火处理 |
| 2.3 莫尔光纤光栅的制作和应用领域 |
| 2.4 氟化氪(KrF)脉冲式准分子激光器 |
| 2.5 光纤熔接机 |
| 2.6 光纤切割刀 |
| 2.7 光纤剥线钳 |
| 2.8 光谱分析仪 |
| 2.9 裸纤适配器 |
| 2.10 掺铒光纤放大器 |
| 2.11 三环偏振控制器 |
| 2.12 相位掩膜板 |
| 第三章 基于两个FBG的F-P半导体激光器自激注入锁定 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 注入锁定的原理 |
| 3.1.2 注入锁定的实际意义 |
| 3.1.3 实验方案设计 |
| 3.2 实验描述 |
| 3.3 实验结果和讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于莫尔光纤光栅的F-P半导体激光器的自激注入锁定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案的设计 |
| 4.3 实验描述 |
| 4.4 实验结果和讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于Optisystem软件仿真毫米波生成技术 |
| 5.1 Optisystem光通信仿真软件 |
| 5.1.1 Optisystem仿真软件的特性 |
| 5.1.2 仿真软件的应用范围 |
| 5.2 注入锁定仿真系统 |
| 5.2.1 仿真系统的搭建 |
| 5.2.2 仿真结果 |
| 5.3 仿真系统改进 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的论文 |
（9）特殊结构光纤光栅的研究和应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤光栅的发展和应用 |
| 1.3 光纤光栅基滤波器件的滤波功能和特点 |
| 1.4 连续光纤激光器的发展及光纤光栅在光纤激光器中的应用 |
| 1.5 闪耀光纤光栅的发展及其在光通信和光传感领域中的应用 |
| 1.6 本论文的主要研究工作 |
| 参考文献 |
| 第2章 光纤光栅的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤光栅的谐振耦合条件 |
| 2.3 光纤光栅耦合模理论 |
| 2.3.1 光纤光栅的耦合模方程 |
| 2.3.2 光纤布拉格光栅光谱特性分析方法 |
| 2.4 常见光纤Bragg光栅折射率调制函数及光栅特性分析 |
| 2.4.1 均匀光纤Bragg光栅及对其切趾 |
| 2.4.2 啁啾光纤Bragg光栅及其切趾和级联 |
| 2.4.3 均匀相移光纤Bragg光栅 |
| 2.4.4 取样光纤Bragg光栅 |
| 2.5 光纤布拉格光栅的重构 |
| 2.5.1 光纤光栅重构的理论基础 |
| 2.5.2 光纤光栅重构的剥层算法(LPA) |
| 2.5.3 数值计算 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 啁啾相移光栅梳状滤波器及在多波长光纤激光器中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 啁啾相移光纤光栅的理论及特性分析 |
| 3.2.1 啁啾相移光纤光栅的耦合模理论模型和谐振理论模型 |
| 3.2.2 数值计算及结果分析 |
| 3.2.3 后曝光法制作啁啾相移光纤光栅 |
| 3.3 基于啁啾相移光纤光栅的滤波器设计及应用 |
| 3.3.1 分段切趾应用于啁啾相移光纤光栅 |
| 3.3.2 分段切趾对滤波器特性的影响 |
| 3.3.3 啁啾相移光纤光栅滤波器用于毫米波信号产生 |
| 3.4 啁啾莫尔光纤光栅 |
| 3.5 基于啁啾莫尔光纤光栅的多波长光纤激光器 |
| 3.5.1 基于啁啾莫尔光栅和SOA的多波长光纤激光器 |
| 3.5.2 基于啁啾莫尔光栅和EDFA的可选波长光纤激光器 |
| 3.5.3 基于啁啾莫尔光栅和Sagnac环镜的可选波长光纤激光器 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 闪耀光纤光栅的研究方法和特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 闪耀光纤光栅的结构特点和模型分析 |
| 4.3 闪耀光纤光栅的耦合模理论和方程 |
| 4.3.1 闪耀光栅中布拉格反射的耦合模方程 |
| 4.3.2 闪耀光栅中辐射模耦合的简化CMT方程 |
| 4.3.3 简化CMT方法有效性验证 |
| 4.4 闪耀光纤光栅的光谱特性研究 |
| 4.4.1 闪耀光纤光栅中布拉格反射的反射谱特性 |
| 4.4.2 闪耀光纤光栅中辐射模耦合的损耗谱特性 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 结束语 |
| 5.1 本论文的主要研究成果 |
| 5.2 下一步拟进行的工作 |
| 作者简历 |
| 一、以第一作者发表和录用的论文 |
| 二、以合作者发表和录用的论文 |
| 学位论文数据集 |
四、基于莫尔光纤光栅的带通滤波器（论文参考文献）
- [1]波长可调谐及自扫窄线宽掺镱光纤激光器的研究[D]. 王凯乐. 西北大学, 2021(12)
- [2]激光多普勒加速度测量方法研究[D]. 景亚冬. 西安工业大学, 2020(04)
- [3]2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用[D]. 白燕. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]基于离散层剥离算法的光纤布拉格光栅重构算法研究[D]. 谢川娣. 北京交通大学, 2018(06)
- [5]新型窄线宽光纤激光器与光纤传感器的研究[D]. 尹彬. 北京交通大学, 2016(10)
- [6]基于新型全光纤滤波器的可调多波长稀土掺杂石英基光纤激光器研究[D]. 彭万敬. 北京交通大学, 2014(01)
- [7]基于光纤光栅的微波光子滤波器及发生器研究[D]. 祁春慧. 北京交通大学, 2012(09)
- [8]注人锁定F-P半导体激光器生成毫米波技术的研究[D]. 杜慧舰. 太原理工大学, 2012(10)
- [9]特殊结构光纤光栅的研究和应用[D]. 鲁韶华. 北京交通大学, 2009(10)
- [10]线性啁啾长周期莫尔光纤光栅的理论研究[J]. 徐新华,王青. 激光杂志, 2009(02)