摘要：面对100 Gb/s光纤传输系统性能监测需求,自主研制完成高速线性光采样模拟前端。其内部由1个被动锁模光纤激光器产生脉宽为2 ps、重复频率为96.25 MHz的采样光脉冲,待测偏振复用四相移键控(PDM-QPSK)信号和采样光脉冲进入光混频器后完成偏振相位分集探测,利用模拟带宽为400 MHz的平衡探测器完成光电转换后,将4路模拟信号传入主机进行数字化处理,获得高速光信号时域分析结果。通过优化设计,实现被动锁模光纤激光器的脉冲功率、中心波长、重复频率稳定输出。利用商用128 Gb/s PDM-QPSK信号对工程样机和安捷伦调制信号分析仪N4391A展开对比测试,测试结果表明工程样机可获得相同的时域参数分析结果。

摘要：设计并验证了一种基于分布布拉格反射(DBR)光纤激光器的高灵敏度微振动传感器。该传感器结构采用常见的质量块弹簧系统,质量块由于重力作用对DBR激光器的谐振腔产生侧向压力。当测试平台发生振动时,谐振腔所受到的侧向压力发生变化,导致激光器输出的两正交偏振模式产生的拍频信号改变。通过高速光电探测器和多通道数据采集平台对拍频信号进行采集,使用LabVIEW编程对采集信号进行处理,实现了对振动加速度信号的实时监测。理论分析与实验结果表明,该传感器具有极高的加速度灵敏度,对于单位重力加速度g其灵敏度达吉赫兹量级,能检测到微弱的振动信号。相较于传统光纤振动传感器而言,该传感器将光谱分析转化为频谱分析,使信号的采集与解调更加简单,且获得了更高的灵敏度。进一步分析表明,此结构在微重力环境下进行测量也是可行的,因此,在航空飞行器关键部件的微振动测量中有较大的应用潜力。

摘要：设计了一种基于MEMS技术的可调谐光学滤波器,它通过光栅将输入的宽带光信号色散展开,以一个MEMS扭镜选择将对应滤波器通带的光信号反射至输出端,从而实现光学滤波和波长调谐功能。滤波器的输入端采用单模光纤,输出端采用多模或者少模光纤,可以实现窄带且平顶的通带特性。经过参数优化,仿真分析得结果显示,采用多模/少摸光纤输出的两种滤波器,其0.5 d B和25 d B带宽分别为0.95 nm/0.29 nm和1.39 nm/0.69 nm,分别满足100 GHz和50 GHz信道间隔的DWDM系统要求。由于输出端采用多模或者少摸光纤,从该滤波器输出的光信号不能继续在单模光纤中传输,只能由光探测器接收,因此该滤波器一般应用于全光网络节点中的下载端口。

摘要：三维非相干扩展光源相比红外激光光源具有功率高、光谱范围宽、价格低等优势,在高精度、多组分光声光谱仪中具有极高的应用价值.然而,其存在方向性差、能量密度低、形状不规则等现实问题,需要在光学系统设计过程中进行光场整形.光声光谱仪要求在小体积范围内收集并优化厘米级三维扩展光源向全空间的辐射,经一系列波长及频率调制元件后,最终实现毫米级半径、厘米级长度的圆柱体光场分布.本文根据光学扩展量概念和边缘光线原理,在光学系统设计与优化的过程中突破传统完全基于点光源的设计模式,贯穿了扩展光源概念,基于自行设计的测量方法和装置直接获取了三维扩展光源的发光特性,并以微元的形式进行精准三维扩展光源建模.借助非球面实现了光声光谱仪用三维扩展光源光场整形系统的设计并进行了相关实验验证.以Hawkeye IR-Si272光源为例,分别实现了光声光谱仪光声池入池光功率和侧壁噪声仿真值与实验值的较小偏差,二者具有一致性.相比原厂聚光系统,自行设计的光声光谱仪用光源系统入池光功率从0.86 W提升至1.32 W,侧壁噪声从50.3%下降至19.7%,实现了百万分之一量级微量气体浓度检测.

摘要：基于MEMS（微机电系统）扭镜的光束偏转技术是实现VOA（可调光衰减器）的主流技术方案之一,但其存在WDL（波长相关损耗）较大的问题.通过分析WDL的成因,提出了-种优化设计方案.实验测得在波长范围1.53-1.57μm 与衰减范围0-20dB内,WDL最大为0.21dB,验证了理论分析的正确性.

摘要：采用由一对保偏45°倾斜光纤光栅构成的Lyot滤波器,设计了一台脉冲态可切换的掺镱光纤激光器。该Lyot滤波器集成了起偏器和梳状滤波器的功能,为激光器实现耗散孤子锁模提供了光谱滤波效应,从而使激光器产生了中心波长为1038.82 nm、脉冲宽度为5.2 ps的耗散孤子脉冲。随着泵浦功率的增加,非线性偏振旋转反馈机制的切换导致激光器的锁模脉冲态发生了耗散孤子脉冲与类噪声脉冲之间的多重切换。脉冲态切换过程中仅需调节泵浦功率,而不需要改变偏振控制器的状态。该脉冲态可切换激光器可以用于设计更精准可控的多功能光源。

摘要：针对空巢老人和卧床病人,设计了基于LabVIEW的睡眠质量实时监测系统。采用光纤布拉格光栅(FBG)作为传感单元,将压力装换为波长漂移,随后通过合理的选取不同峰值波长的20个FBG,使用波分复用技术来构成整个传感网络。使用光纤光栅传感解调仪(Micron Optics SM-125)实现频率为2HZ的数据采集,并将其与计算机连接,数据处理及功能实现采用LabVIEW程序编写。最终实现了睡眠位置、单位时间内翻身次数的睡眠质量实时监测的功能。