光纤谐振腔论文-魏晓明,鲁怀伟,杨琦,方雪欣

光纤谐振腔论文-魏晓明,鲁怀伟,杨琦,方雪欣

导读:本文包含了光纤谐振腔论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤耦合器,梳状滤波器,马赫-曾德尔干涉仪,光纤谐振腔

光纤谐振腔论文文献综述

魏晓明,鲁怀伟,杨琦,方雪欣[1](2019)在《一种带自反馈光纤谐振腔的全光纤MZI型梳状滤波器的理论研究》一文中研究指出为了改善全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型梳状滤波器(interleaver)的输出特性,提出了由一个2×2光纤耦合器和一个带自反馈光纤谐振腔的光纤耦合器级联组成的改善型的全光纤MZI型梳状滤波器。根据其结构,利用光纤传输理论和矩阵理论推导出了该器件的输出表达式,并进行了数值模拟分析。结果表明:该器件在合理参数的情况下,利用带自反馈光纤谐振腔引入的相位调节效应,使其25 dB截止带宽为46.7 GHz,约占50 GHz频率间隔的93.4%,输出光谱形态近似于方波。当存在传输损耗时,两束干涉光信号的幅度不存在明显的差异,降低了传输损耗对滤波器消光特性的影响,与传统的光纤谐振环辅助非平衡MZI型梳状滤波器相比,不仅降低了传输损耗对滤波器消光特性的影响,而且还将所需的光纤耦合器数目减少至2个,使其在未来的密集波分复用系统中能发挥重要作用。(本文来源于《光电工程》期刊2019年05期)

宋丽军,张鹏飞,王鑫,王晨曦,李刚[2](2019)在《光纤环形谐振腔的频率锁定及其特性》一文中研究指出基于可调分束比的光纤分束器,制作了光纤环形谐振腔并通过调节分束比实现了对光纤环形谐振腔的欠耦合、临界耦合和过耦合的状态控制.实验测量了腔最小反射率与腔损耗之间的关系,获得光纤环形谐振腔的腔内衰减率为κ_0=2π×(1.60±0.03) MHz ,品质因子为Q=(1.10±0.02)×10.8.在此基础上,结合了压电陶瓷拉伸光纤以控制腔长和Pound-Drever-Hall锁频两大技术优势,克服了之前温度反馈控制等方法的反馈带宽窄、噪声大和稳定性差等问题,实现了对光纤环形谐振腔共振频率的快速、灵敏的控制和锁定.结果表明,锁频过程中相位调制功率与相位调制引起腔反射光的强度调制之间的关系为线性关系,进而通过降低相位调制信号的功率以减小相位调制对腔反射光强度调制的影响.当调制功率设定最低为–9 dBm时,光纤环形谐振腔仍能被稳定锁定.该光纤环形谐振腔为其与原子、金刚石色心等发光粒子相互作用的腔量子电动力学实验研究奠定了坚实的基础.(本文来源于《物理学报》期刊2019年07期)

田野,刘文耀,张伟,唐军,刘俊[3](2019)在《掺铒光纤谐振腔陀螺的谐振腔设计》一文中研究指出光纤谐振腔作为谐振式光学陀螺的核心传感器件,其性能直接决定了谐振式光学陀螺的灵敏度。目前使用的光纤谐振腔存在着品质因数偏低的问题,极大地限制了谐振式光学陀螺极限灵敏度的提升。将掺铒光纤引入到光纤谐振腔中并外加高稳定性的泵浦激光器形成掺铒光纤谐振腔,从而有效提升了谐振腔的品质因数。通过对激光功率、掺铒光纤长度等参数的实验探索,确定了最佳的掺铒光纤谐振腔的设计参数,实现了应用于谐振式光学陀螺品质因数为1.44×109的掺铒光纤谐振腔。搭建了基于掺铒光纤腔的谐振式光学陀螺测试系统,经实验测试该系统的零偏稳定性为0.077 5°/s,验证了掺铒光纤腔在陀螺系统中的应用,为新型角速度测量技术提供了新的研究思路和发展方向。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年01期)

赵锐,孙颖,田野,唐军,刘俊[4](2018)在《基于掺铒光纤谐振腔的谐振式光学陀螺》一文中研究指出谐振式光学陀螺(ROG)是以谐振腔为基础的角速度传感器件,因此其受到光学谐振腔性能的制约。当光学谐振腔中不存在增益补偿机制时,由于谐振腔制备材料的固有属性,光在光学谐振腔中的损耗仍然是阻碍谐振式光学陀螺性能提升的关键因素之一。为了提升谐振式光学陀螺的性能,提出利用掺铒光纤的增益补偿作用减小光在谐振腔中的损耗,并对其相应的陀螺系统进行了验证。在光学谐振腔直径为10 cm、腔长为4.5 m、掺铒光纤长度为14 cm、泵浦功率为40.6 mW的条件下,光学谐振腔的品质因数达到了8.3×108,同时得到谐振式光学陀螺的零偏稳定性为0.24°/s,理论的极限灵敏度提升到了0.012 6°/h。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年07期)

王梦奇[5](2018)在《石墨烯/PDMS复合光纤微环谐振腔的热光调制及应用》一文中研究指出随着对传输信息速率要求越来越高,小型化、集成化的光学器件是未来一个重要发展趋势。作为光通讯器件中的一个重要分支,由微纳光纤制作而成的光纤微环谐振腔(MRR)具有微小尺寸、传输损耗低、易于制作、谐振效果好等优点,吸引了众多专家学者的关注。光在微环表面可以通过倏逝波进行传播,因此微环与其他具有优异性能的材料可以相结合,是近年来研究的热点之一。石墨烯和聚二甲基硅氧烷(PDMS)都具有优异的热性质。石墨烯是一种蜂巢型结构的二维层状纳米材料,有饱和吸收特性及高稳定性。PDMS是一种具有极高热光系数的柔性薄膜,其热光系数比石英光纤高了一个数量级以上。使用石墨烯和PDMS覆盖在微环表面,不仅可以增强微环对传输光波的作用效果而且可以增添一些优异的性能。本文的实验中对其复合器件的热光调制特性进行了研究。将微环和石墨烯结合研究,我们制作了一个基于石墨烯的微环谐振腔并对其热光调制特性进行了研究,1550 nm的信号光在微环中传播,不同功率的980 nm泵浦光通过外部照射石墨烯-微环表面对信号光进行调制。当泵浦光功率从0 mW增加到700mW,谐振波长总共移动了0.65 nm,是单独测试微环输出光谱对泵浦光响应的8.5倍;将微环和PDMS结合研究,我们制作了一个PDMS覆盖的微环谐振腔作为可调谐滤波器将其放入激光器的谐振腔内,通过改变器件的温度及微调偏振控制器对激光器的输出波长进行调谐,实现了多波长输出及波长可调谐。这个实验的创新性在于将微环嵌入激光器谐振腔内并实现了多波长输出以及波长可调谐;将微环和石墨烯与PDMS结合研究,在实验中我们制作了一个石墨烯-PDMS复合微环谐振腔的温度传感器,在30℃-60℃的温度范围内,传输功率的变化在升温和降温过程中灵敏度分别为0.544 dB/℃和0.536 dB/℃。在加热过程中谐振波长移动的灵敏度高达-0.533 nm/℃。这个实验的创新性在于提出并制作了一种新型的温度传感器,对微环透过率随温度的变化进行了研究。(本文来源于《西北大学》期刊2018-06-01)

刘雷光[6](2018)在《全光纤回音壁谐振腔波长调谐技术研究》一文中研究指出回音壁谐振腔具有超高品质因子和超小模式体积,广泛应用于生化传感、非线性光学、窄带滤波器等领域。可调光纤回音壁腔可替代多个固定波长的滤波器,在光纤传感及通信系统中有重要应用。基于此,本文利用微结构光纤和光热效率较高的磁流体制作全光纤波长可调谐回音壁腔,主要研究内容如下:(1)通过分析微管回音壁谐振腔的本征模式,为选取谐振腔材料和尺寸等参数提供参考依据。介绍了微管回音壁谐振腔主要参数及其耦合原理,为实验中调整微管回音壁谐振腔耦合状态,获取最佳传输光谱提供指导。分析了微管回音壁谐振腔热光波长调谐原理,为研究热光调谐性能提供理论支撑。(2)设计并制作了一种基于空芯光纤(hollow core fiber,HCF)与磁流体材料相结合的热光波长可调回音壁谐振腔滤波器。HCF中的磁流体吸收980nm泵浦激光,利用磁流体的光热效应改变谐振腔的有效折射率,实现该器件的谐振波长调谐。实验结果表明,谐振波长与泵浦功率之间呈线性关系,调谐灵敏度为39pm/mW和调谐范围为4.138nm。(3)为了进一步提高调谐灵敏度,设计并制作了一种基于柚子型光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)的热光波长可调回音壁谐振腔滤波器。将磁流体填入PCF空气孔后干燥成固体颗粒,消除磁流体流动的不稳定性,同时增大磁颗粒与泵浦激光的作用面积,提高泵浦效率。利用980nm和1550nm两种泵浦激光,研究了该器件的热光调谐性能。实验结果表明,谐振波长与泵浦功率呈线性关系。其中,980nm泵浦时波长调谐灵敏度和调谐范围分别为162pm/mW和4.31nm;1550nm泵浦时波长调谐灵敏度和调谐范围分别为108pm/mW和4.372nm,调谐响应时间在毫秒量级。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

郭溢辉[7](2018)在《基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究》一文中研究指出基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)结构的光纤光栅功能型器件是近年来受到颇多关注的具有重要应用前景的光纤器件,F-P结构光纤光栅器件的突出特点是功能多,形式多变,组成F-P腔的光纤光栅的参数可变,干涉腔的参数也可以变。通过改变这些参数,可以衍生出很多独特的设计和功能。本文运用耦合模理论与传输矩阵法,主要对2个均匀光纤光栅构成的F-P谐振腔和2个啁啾光纤光栅构成的F-P谐振腔在不同参数变化下各项特性的变化进行了系统的理论研究与仿真分析。主要工作如下:(1)对由两个均匀光纤光栅构成的F-P腔,通过MATLAB仿真,模拟了两个均匀光纤光栅长度、F-P腔长和折射率调制深度叁个参数分别单独变化时,F-P腔的自由光谱范围(Free Spectral Range,FSR)、传输谱、反射谱、相位、时延、色散的变化情况。讨论了一种特殊的均匀光纤光栅F-P腔,即构成F-P腔的两段均匀光栅的反射率一个较小,一个极大(基本达到100%),称之为均匀光纤光栅Gires-Tournois(G-T)腔。(2)对由两个啁啾光栅级联构成的F-P腔,根据构成F-P腔的两线性啁啾光栅的级联方向及位置,分为四类进行研究:1)两线性级联啁啾光栅周期均由小到大;2)两线性级联啁啾光栅周期均由大到小;3)两线性啁啾光栅级联,第一段啁啾光栅周期由小到大,第二段啁啾光栅周期由大到小;4)两线性啁啾光栅级联,第一段啁啾光栅周期由大到小,第二段啁啾光栅周期由小到大。对以上四类情况,通过MATLAB仿真,模拟了在光栅长度、折射率调制深度和啁啾系数叁个参数分别单独变化时,F-P腔的传输谱、反射谱、相位、时延、色散及FSR,并讨论了各项参数变化对这些特性的影响。讨论了一种特殊的啁啾光纤光栅F-P腔,即构成F-P腔的两段啁啾光栅的反射率一个较小,一个极大(基本达到100%),称之为啁啾光纤光栅G-T腔。讨论了一类特殊的啁啾光栅F-P腔,即两啁啾光栅以一定位置偏移重迭写入到光纤内,构成啁啾摩尔光纤光栅。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-03-20)

谌浩然,张瑶,薛晨阳,张成飞,王颖[8](2018)在《光纤环形谐振腔Q值与谐振深度优化研究》一文中研究指出高Q值、高谐振深度的光纤环形谐振腔影响着以其为核心敏感元件的光学检测系统精度。为了提升谐振腔Q值和谐振深度,理论分析了腔长、分光比和腔内损耗对两者的影响。分别使用5种分光比的耦合器搭配5种长度的光纤制作了谐振腔并进行测试。结果表明:Q值与腔长呈正相关,与分光比呈负相关;谐振深度和分光比与腔内损耗之间的匹配程度呈正相关。实验中得到了Q值超过1×10~8、谐振深度超过85%的谐振腔。(本文来源于《光通信技术》期刊2018年01期)

张昆[9](2017)在《Bottle光学微谐振腔与锥形光纤模式耦合相关研究》一文中研究指出回音壁模式(Whispering-gallery-mode,WGM)光学谐振腔作为光学谐振腔的一种,因其具有较高的品质因数(quality-factor,Q值)和较小的模式体积的特性,在微型激光器、生物传感、微波光子器件、光学非线性效应以及量子物理等应用领域被广泛研究。WGM微腔与锥形光纤组成的耦合系统中存在模式耦合现象,这类现象对于光学传感性能的提升与光信号处理具有重要意义,这类现象产生的机理和变化规律依然有待研究。因此,本文针对WGM微腔和锥形光纤耦合系统中产生模式耦合现象建立了物理模型并用数学方法解释了这类现象,实验上,在Bottle微谐振腔与锥形光纤组成的系统中实现了这类现象,并验证了其变化规律,具体研究内容包括:1.研究了Bottle微谐振腔内回音壁模式分布、谐振频率、自由光谱范围以及色散变化特性;分析了锥形光纤的绝热条件以及圆柱形光纤的传导方程和模式变化规律;给出了WGM微腔与锥形光纤的耦合模式方程,利用该方程分析了不同耦合状态下标准透过谱特性;2.研究了Bottle微谐振腔的制备工艺,实验上,在微腔与锥形光纤组成的系统中检测了Bottle微谐振腔的模式谱特性;研究了锥形光纤在绝热拉伸和非绝热拉伸情况下实时透过谱的变化规律,利用该透过谱的短时傅里叶变换谱,间接分析出在拉伸过程中,存在模式转化,有高阶光纤模式产生;3.建立了WGM微谐振腔与单模光纤耦合产生模式耦合现象的物理模型和耦合模式方程,阐明了该现象是由于WGM腔内不同WGM模式间干涉产生,利用建立的方程分析了该现象处于不同耦合条件下标准透过谱的线型;实验上,在Bottle微谐振腔与绝热拉伸的单模锥形光纤组成的耦合系统中实现了两个WGM的模式耦合效应,并验证了多模式耦合;4.建立了WGM微谐振腔与非绝热拉伸的锥形光纤耦合产生Fano共振现象的物理模型和耦合模式方程,阐明了该现象是单个WGM模式与两个光纤模式干涉产生,利用建立的方程分析了该现象处于不同耦合条件下标准透过谱的线型及变化规律;实验上,在Bottle微谐振腔与非绝热拉伸的锥形光纤组成的耦合系统中实现了增强的Fano共振效应,验证了其线型的变化规律,并揭示了这是一种普遍存在的现象。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2017-12-01)

田军,王茁,王国臣,高伟[10](2017)在《谐振式光子晶体光纤陀螺谐振腔优化技术研究》一文中研究指出针对谐振式光子晶体光纤陀螺重要的传感部件——谐振腔的关键技术进行优化研究。首先,对谐振腔重要参数进行仿真优化,使其满足谐振腔高清晰度的要求,根据Matlab仿真结果,确定参数优化的主要原则;然后针对光子晶体光纤与普通保偏光纤熔接损耗较大的问题以及偏振噪声问题,提出一种新型光子晶体光纤耦合器,能够有效避免偏振串扰的影响。采用全矢量FDBPM对耦合器的耦合传输特性进行数值仿真,耦合特性表明,传输偏振模的耦合长度较短,在谐振式光子晶体光纤陀螺的小型化方面具有一定的优势。(本文来源于《导航定位与授时》期刊2017年06期)

光纤谐振腔论文开题报告

(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:

基于可调分束比的光纤分束器,制作了光纤环形谐振腔并通过调节分束比实现了对光纤环形谐振腔的欠耦合、临界耦合和过耦合的状态控制.实验测量了腔最小反射率与腔损耗之间的关系,获得光纤环形谐振腔的腔内衰减率为κ_0=2π×(1.60±0.03) MHz ,品质因子为Q=(1.10±0.02)×10.8.在此基础上,结合了压电陶瓷拉伸光纤以控制腔长和Pound-Drever-Hall锁频两大技术优势,克服了之前温度反馈控制等方法的反馈带宽窄、噪声大和稳定性差等问题,实现了对光纤环形谐振腔共振频率的快速、灵敏的控制和锁定.结果表明,锁频过程中相位调制功率与相位调制引起腔反射光的强度调制之间的关系为线性关系,进而通过降低相位调制信号的功率以减小相位调制对腔反射光强度调制的影响.当调制功率设定最低为–9 dBm时,光纤环形谐振腔仍能被稳定锁定.该光纤环形谐振腔为其与原子、金刚石色心等发光粒子相互作用的腔量子电动力学实验研究奠定了坚实的基础.

(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。

光纤谐振腔论文参考文献

[1].魏晓明,鲁怀伟,杨琦,方雪欣.一种带自反馈光纤谐振腔的全光纤MZI型梳状滤波器的理论研究[J].光电工程.2019

[2].宋丽军,张鹏飞,王鑫,王晨曦,李刚.光纤环形谐振腔的频率锁定及其特性[J].物理学报.2019

[3].田野,刘文耀,张伟,唐军,刘俊.掺铒光纤谐振腔陀螺的谐振腔设计[J].微纳电子技术.2019

[4].赵锐,孙颖,田野,唐军,刘俊.基于掺铒光纤谐振腔的谐振式光学陀螺[J].微纳电子技术.2018

[5].王梦奇.石墨烯/PDMS复合光纤微环谐振腔的热光调制及应用[D].西北大学.2018

[6].刘雷光.全光纤回音壁谐振腔波长调谐技术研究[D].重庆大学.2018

[7].郭溢辉.基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究[D].北京交通大学.2018

[8].谌浩然,张瑶,薛晨阳,张成飞,王颖.光纤环形谐振腔Q值与谐振深度优化研究[J].光通信技术.2018

[9].张昆.Bottle光学微谐振腔与锥形光纤模式耦合相关研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2017

[10].田军,王茁,王国臣,高伟.谐振式光子晶体光纤陀螺谐振腔优化技术研究[J].导航定位与授时.2017

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