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学术报告--掺铒光纤动态光栅及其在构成Fabry-Perot腔中的应用

时间:2017-04-07点击:编辑:光电科学分院
       2017年4月5日下午,长春理工大学光电信息学院光电科学分院在学院活动室举行了研讨会。本次研讨会由光电科学分院的孟瑜老师为大家介绍了近期的科研成果。
       孟瑜老师等提出了一种基于非相干泵浦辅助下的掺铒光纤动态光栅。这种动态光栅由一段掺铒光纤和其一端连接的高反射率Bragg光栅构成,通过向掺铒光纤内输入一个前向传输的探测场,选取该探测场的波长等于Bragg光栅的反射峰值波长,因此该探测场的前向波由Bragg光栅反射后形成反向传输的后向波,如果Bragg光栅反射率很大接近于1,前向波与后向波形成的驻波场则为完美驻波。该驻波场使得掺铒光纤折射率的实部和虚部同时出现了空间周期性调制,动态光栅由此形成。但通常这种动态光栅反射率较低,不利于形成F-P形成,因此通过加入非相干泵浦,来实现降低铒离子的吸收和提高动态光栅的反射率。
       在以上的掺铒光纤动态光栅基础上,孟瑜老师等又提出了一种动态光栅与传统的Bragg光栅构成的F-P腔,通过选择合适的腔的长度,使其能够与右侧的Bragg光栅构成一个F-P腔。通过传输矩阵法,利用掺铒光纤动态光栅和Bragg光栅的反射系数,透射系数,可以求得F-P腔的反射率和透射率。通过对F-P腔的反射光谱和透射谱进行了理论拟合,讨论了反射光谱和透射谱随不同的探测场拉比频率、非相干泵浦率、Bragg光栅折射率调制深度和F-P腔长的变化。
       现有类似的光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔是利用紫外光干涉等方法直接在光纤上写入的Bragg光栅对,通过选择两端合适的光栅长度,折射率调制深度,以及两光栅之间的腔长等参数来控制F-P腔的输出光谱特性。这种基于Bragg光栅对的F-P腔一旦光栅写入之后,其光谱特性就被确定下来无法改变,并且由于两端的Bragg光栅在写入的时难以做到完全对称(具有相同的Bragg波长,相同的折射率调制深度及光栅长度等),这种不完全对称对F-P腔谐振谱线的形成是非常不利的。而与之相比,基于动态光栅与普通Bragg光栅构成的F-P腔具有动态可调性,能够通过动态调节实现F-P腔两端光栅参数完全对称,可通过调节形成动态光栅的探测光波长,强度,泵浦光强度以及腔长等参数控制F-P腔的输出光谱特性。
       基于动态光栅与普通Bragg光栅构成的F-P腔作为一种光纤器件,可以应用于光纤通信,还能够用于光信号的微分运算,色散补偿或滤波器,以及光纤传感等领域,因此其具有很广泛的应用前景。
       本次研讨会中,孟瑜老师做出了精彩的报告,与会的老师进行了广泛和热烈的讨论,会议圆满成功。