光纤光栅滤波的瓦斯传感系统的研究

差分吸收法是进行瓦斯远距离监测的重要方法，根据瓦斯在近红外波段的吸收特性，报道了一种新型的远距离光纤瓦斯传感系统。采用1．3μm超辐射发光二极管为光源，利用光纤布拉格光栅(FBG)优良的窄带滤波特性实现了对瓦斯的差分吸收测量。和传统的干涉滤光片相比，光纤光栅滤波器插入损耗低、制备简单。系统具有全光纤化、结构简单、工作距离远、稳定性好的特点。工作距离10km，测量灵敏度为0．1％，是瓦斯爆炸极限的2％。

光纤光栅传感器干涉型解调仪的稳定性分析和改进

提出了一种利用两种不同温度系数的光纤光栅对来对解调仪的不稳定性进行改进的方法，并进行了理论分析，研究了影响该解调仪稳定性的几个因素。将所研制的传感器布设在东海大桥上，组成传感网络，并用改进后的光纤光栅解调系统对传感器的信号进行解调。在大桥竣工测试时，该传感解调系统表现出较好的性能。

高分辨率光纤光栅温度传感器的研究

报道了一种具有高分辨率和高效且价廉的解调系统的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器。提出了光纤光栅的金属槽封装技术，以提高传感光栅的温度灵敏性。研究了金属槽封装光栅的温度灵敏性，理论分析和实验结果表明，封装光栅的温度灵敏系数比普通裸光栅提高了3．6倍。系统利用一长周期光栅(LPG)作为线性滤波器，宽带光源经此长周期光栅调制后入射到传感光栅，可解调布拉格传感光栅的波长位移。理论分析与实验结果一致，系统可达到的温度分辨率为0．02℃。

光纤光栅高温传感器的研究

提出了一种能够测量高温的光纤布拉格光栅（FBG）传感器结构。利用线膨胀系数和长度均不同的两种金属细杆和光纤布拉格光栅设计而成的传感头，能够将被测温度转化为光栅的应变，解调由应变引起的光栅波长漂移，即可得知待测的温度。目前在实验室实现了500℃的动态范围和1℃的温度分辨率，实验结果与理论分析一致。

体全息光栅透镜的设计和应用

设计了一种新型的体全息光栅透镜，在一块光学平板(体全息记录材料)内可以将输入光束产生横向传输并聚焦，或对输入光点产生横传的准直．它由一束平面波和一束球面波正交入射到光学平板上干涉形成的．研究了该体全息透镜的光栅间距变化情况，为设计和制备体全息光栅透镜及相关器件提供了理论依据．基于两光束耦合波理论，得到了该光栅透镜的耦合波方程，近似计算了该透镜的衍射效率及其达到高衍射效率时透镜的最佳尺寸．最后，讨论了该透镜在集成光学等领域中的应用．

基于3×3耦合器的马赫-曾德尔干涉仪的光纤光栅波长解调技术

介绍了一种基于3×3和2×2光纤耦合器构成的非平衡马赫-曾德尔干涉仪的波长解调方案。理论分析和数据对比表明，相对于由两个2×2光纤耦合器构成的马赫-曾德尔干涉仪，本干涉仪具有宽谱的灵敏度、能跟踪波长的变化方向和相位展开的优点，实验方案用于测量固定在悬臂梁上的传感光纤布拉格光栅（FBG）的峰值波长变化，获得了±1pm的静态波长解调精度，在10Hz处的动态分辨率为27nε/√Hz。相位展开算法使得应变测量范围达到了2014με，对应的相位变化为3．22π。

超短脉冲激光光束被局域体全息光栅衍射的性质分析

利用二维耦合波理论,分析了超短脉冲激光光束被完全重叠型的局域体全息光栅衍射的时空变化性质,给出了衍射和透射脉冲激光光束沿光栅出射边界的强度时空分布。以LiNbO3晶体为例,数值研究了衍射光脉冲强度沿光栅出射边界的分布和脉冲波形的变化及光栅的总衍射效率受光栅二维尺寸、入射角度、光栅折射率调制度及入射脉冲的脉冲时域半峰全宽等条件的影响而变化的情况。与一维体全息光栅对超短脉冲激光光束衍射的性质,及此光栅对连续光衍射的性质作比较,给出了合理选择光栅参量及入射条件以在光栅出射边界上得到总衍射效率较大且分布较均匀的衍

一种新型结构的单纵模光纤激光器

单纵模掺铒光纤激光器在光通信和光传感等方面有着广泛的应用前景。设计了一种新型的光纤激光器，在光纤环形镜中嵌入未抽运的掺铒光纤作为可饱和吸收体以抑制多纵模，用光纤环谐振腔作为滤波器抑制拍频噪声，用光纤光栅作为波长选择器件，最终得到了单纵模输出并消除了拍频噪声。使用零拍法测量其线宽小于频谱仪的低频极限5kHz。实验结果证明了可饱和吸收体和光纤环的功能。

一种闭环控制的光纤光栅动态色散补偿仪

利用啁啾光纤光栅的应变调谐特性，将色散补偿的啁啾光纤光栅斜贴于悬臂梁的侧面，通过应力实现啁啾量调整而改变其色散补偿量的大小，同时利用固定在同一悬臂梁的均匀布拉格光栅传感器，实现了闭环自动控制色散补偿量，研制出了一种新型的光纤光栅动态色散补偿仪。该色散补偿仪工作在1550nm波段，典型性能数据为：色散动态补偿范围-1000-1680ps／nm，插入损耗小于1．5dB，动态调谐步进响应时间小于50ms，基本上能满足10Gb／s光纤通信系统中色散动态补偿的要求。

偏振模色散和时延抖动对啁啾光纤光栅色散补偿特性的影响

对存在偏振模色散(PMD)和群时延(GD)抖动的非理想线性啁啾光纤光栅的色散补偿特性进行了研究。实验测量了啁啾光纤光栅的群时延谱和偏振模色散光谱，理论分析和实验测量表明，啁啾光纤光栅差分群时延(DGD)抖动与其时延抖动密切相关。通过数值模拟方法，计算了线性啁啾光纤光栅偏振模色散眼图代价与入射到啁啾光纤光栅色散补偿器的光信号的偏振方向的关系，计算结果表明在使用啁啾光纤光栅色散补偿器时应对光信号的偏振方向进行调整，以获得最佳补偿效果。另外结合实验数据，模拟计算并讨论了非理想线性啁啾光纤光栅群时延抖动和偏振模色

局域体全息光栅衍射的平面波与柱面波的波前转换研究

利用一维耦合波理论研究了入射方向相互垂直的一束平面波与一束柱面波干涉形成光折变局域体全息光栅的波前转换情况。给出了透射波和衍射波振幅的解析表达式。讨论了该局域体全息光栅的几何尺寸以及全息透镜的焦距对光栅衍射效率的影响。结果表明，随着光栅横向尺寸的增加，光栅的衍射效率也逐渐增加。然而，光栅的衍射效率却随着光栅纵向尺寸的增加而减小。全息透镜的焦距越长，光栅的衍射效率也越大。此外，分析了光栅的布拉格选择特性，该光栅具有非常好的角度选择特性。在平面波与柱面波干涉形成全息透镜的设计中，为了获得最优的衍射效率，应当根

Some engineering issues of an FBG sensor with the dual gratings parallel matched interrogation method

The key issues of engineering application of the dual gratings parallel matched interrogation method are expanding the measurable range, improving the usability, and lowering the cost by adopting a compact and simple setup based on existing conditions and improving the precision of the data-processing scheme. A credible and effective data-processing scheme based on a novel divisional look-up table is proposed based on the advantages of other schemes. Any undetermined data is belonged to a certain section, which can be confirmed at first, then it can be looked up in the table to correspond to microstrain by the scheme. It not only solves inherent problems of the traditional one (double value and small measurable range) but also enhances the precision, which improves the performance of the system. From the experimental results, the measurable range of the system is 525 mu epsilon, and the precision is +/- 1 mu epsilon based on normal matched gratings. The system works in real time, which is competent for most engineering measurement requirements. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

一种制作掺Yb相移光纤光栅激光器的实验方案

采用遮挡法引入相移制作了掺Yb相移光纤光栅(PS-FBG)。在制作光栅的过程中,将其作为激光器的谐振腔,通过监测激光器的输出功率来确定相移大小。当激光器的输出功率开始下降时,停止曝光,此时引入的相移为π/2。为了使光栅的特性尽快稳定下来需要对光栅进行退火,这将导致引入的相移小于π/2。为了弥补退火过程中引起的相移降低,需要对退火后的光栅进行二次曝光,以使光栅的相移恢复π/2。利用该方法制作了一只光纤光栅激光器。当抽运功率为100 mW时,获得了25 mW的输出功率,信噪比(SNR)为60 dB。在1 h内

DISCRETELY TUNABLE FIBER RING LASER USING FBG TUNABLE FILTER AND MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER

A discretely tunable Er-doped fiber-ring laser using a fiber Mach-Zehnder interferometer (MZI) and a tunable fiber Bragg grating (FBG) is proposed. In this scheme, the combination of MZI and FBG acts as a discrete wavelength selector. Analysis of its transmission function shows that discrete wavelength tuning can be realized, and experiments demonstrate 64 single-mode outputs with a mode spacing of 181.7 pm, and the output power is quite stable in the whole tuning range. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. Microwave Opt Technol Lett 51 2595-2598, 2009; Published online in Wiley InterScience (www. interscience.wiley.com). DOI 10.1002/mop.24690

FBG pressure sensor based on the double shell cylinder with temperature compensation

A novel fiber Bragg grating (FBG) pressure sensor based on the double shell cylinder with temperature compensation is presented. in the sensing scheme, a sensing FBG is affixed in the tangential direction on the outer surface of the inner cylinder, and another FBG is affixed in the axial direction to compensate the temperature fluctuation. Based on the theory of elasticity, the theoretical analysis of the strain distribution of the sensing shell is presented. Experiments are carried out to test the performance of the sensor. A pressure sensitivity of 0.0937 nm/MPa has been achieved. The experimental results also demonstrate that the two FBGs have the same temperature sensitivity, which can be utilized to compensate the temperature induced wavelength shift during the pressure measurement. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.