全光纤波分复用通信系统

光纤通信是本世纪最伟大的成就之一,光纤波分复用是实现超高速、超大容量通信的最佳方式．本文提出一种新颖模式的波分复用通信系统—全光纤集成型系统．光发射机由全光纤激光器构成,光接收机使用的是全光纤光栅ＡＤＭ,传输中继则由光纤ＥＤＦＡ 完成．首次对这类系统及其各组成部分进行了成功地研制,并在实验上成功地实现了４×２．５Ｇｂ／ｓ速率、１００ｋｍ 距离的信息传输．     

用于大尺寸测量的无长导轨激光光纤干涉仪

介绍了一种用于大尺寸，无长导轨干涉测量系统．该系统由两种干涉仪构成．半导体激光光纤干涉仪用于定位，Ｈｅ－Ｎｅ激光干涉仪用于测量光程差．文中还就提高定位精度，采用脉冲电流调制方法调制半导激光器作了介绍．实验中，采用１００ｍｍ导轨，测量距离为８００ｍｍ，测量误差为±２μｍ．     

基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的电流传感研究

本文研究了一种基于全光纤马赫－曾德尔干涉仪的高灵敏度电流传感器，干涉仪的一个臂在细金属套管中穿过，对细金属管通以直流电，利用电流的热效应对干涉的两臂长差进行调谐，从而实现了一种相位调制型电流传感器。实验中在消除环境干扰的情况下，采用波长定标法，当直流电流在0－1．8A范围内变化时，干涉谱线中的某一特定波长的移动与电功率成正比，线性拟合度为0．9987，波长最大移动了32nm，调谐速度为19．47nm/W。     

光纤Bragg光栅滤波器全光纤波分复用通信系统

建立了基于光纤 Bragg光栅滤波器的全光纤波分复用通信实验系统。对该系统原理及研究进展情况作了评述 ,并论述了全光纤波分复用通信的可行性及优势。     

一种新型光纤准直器的设计

利用光学系统中特有的等光程面设计了一种光纤准直透镜,可以实现光纤出射光束的扩束和准直.在分析构成原理的基础上,利用CODE V 软件模拟仿真了该准直透镜,并分析了系统的像差和衍射极限.     

新型全光纤结构高功率双包层光纤激光器

通过对高功率双包层光纤激光器工作原理及其输出特性的分析,利用半导体激光器光纤模块作为泵浦源,采用星型双包层掺镱光纤与光纤光栅连接制作出全光纤结构的光纤激光器,获得了6.02 W单模连续输出功率,中心波长1 100 nm,斜效率1.7 W/A。     

用于波分复用的全光纤通信技术

给出了一种用于波分复用的全光纤通信系统，对作为该系统重要组成的光纤激光器、掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）、光纤Ｂｒａｇｇ光栅（ＦＢＧ）滤波器及光检测器等新型器件进行了评述，并论述了全光纤波分复用通信的可行性及其优势。     

缺陷态全介质多层光纤在DWDM系统中的应用

由亥姆霍兹方程得到的解,应用传榆矩阵法,对加入缺陷的全介质多层光纤的径向滤波特性进行了计算和仿真,最终设计了一种加入缺陷的全介质多层光纤,通道间隔B约为0．8am,可以很好地抑制四波混频效应,能很好地用于DWDM系统,也可以用于N通道波分复用一解复用滤波器。     

干涉型全光纤退偏陀螺中偏振过程的研究

分析了退偏陀螺干涉的实现过程，对干涉型全光纤退偏陀螺退偏过程、偏振控制、双折射现象进行数学描述，完成了全光纤退偏陀螺模型的设计，得出了退偏陀螺元件的弥勒矩阵．使用偏振光学矩阵分析理论，进一步对退偏理论、退偏器的设计、退偏技术的实现、退偏器的精度对退偏陀螺性能的影响等进行理论推导和实验分析．     

光纤光度法测量中的多光程问题

本文分析了多光程现象对分光光度法中光密度值与浓度之间的线性关系的影响，论证了光纤光度法用于实际测定和光度分析的可行性。     

500 W YAG固体激光焊接机三光路系统设计

在500WYAG固体激光器上设计了硬光路和两束柔性光路的组合三光路系统.硬光路为主光路,输出能量占总能量的三分之二,两柔性光路由光纤传输,为激光加工前后辅助光路,占总能量的三分之一.三光路聚焦到加工面上的距离可调,两柔性光路可自动关闭和开启.该光路系统的激光焊接机可以提高金属焊接的质量,特别能够弥补铝合金焊接过程中容易产生的部分缺陷.     

光学外差法检测超光滑表面粗糙度

随着加工技术的发展,超光滑表面粗糙度的测量变得越来越重要．讨论了一种利用光学外差法检测超光滑表面粗糙度测量系统,采用Ｚｅｅｍａｎ效应激光管得到差频光束,提出了新的优化测量光路．该光路仅使用一个半波片改变一路光束的偏振态,不仅克服了以前广泛使用的类似测量系统中光路具有可逆性的缺陷,保证了系统的稳定性,且同时使接收端光束的偏振态方向一致,使干涉信号可见度最大,提高了系统的信噪比和测量精度．采用两光束同心聚焦扫描方法可实现表面粗糙度的绝对测量．光路结构简单,实用性强．通过样品测量研究了本系统的测量稳定性和测量精度．结果表明,系统对表面粗糙度测量精度均方根值小于１ｎｍ．     

光纤测量粒子直径的方法研究

本发明方法是用光纤测量粒子直径及分布的方法。通过在光纤探头内的若干根光纤传输光束直接发射到被测粒子上,由设置在光纤探头内的接收装置把接收到的粒子遮挡光信号传送到光电元件;经处理,由计算机采集,然后计算出粒子运动速度、方向、直径及分布。它能精确、快速地测量大于20μm 的粒子运动速度,方向,直径及分布。     

检验空间各向同性的新方法

Mansouri-Sexl和Robertson的检验理论以及经典以太论,都是由光速c各向异性的光程差推导出待测的相位差,推倒中又都用了光波的波长λ和频率ν均不随方向变化的前提条件,从而与c=λν相矛盾。用接收器相对优越坐标系绝对速度的Doppler效应的观点替代光程差的观点,可使检验理论自洽,并预期可观测效应为各方向反射回来的光波呈现频率的各向异性。在此基础上,提出了一种检验空间各向同性的新方法——抗共模干扰激光拍频法。用它检验光速各向同性的精度△c/c优于1×10^-18,它比传统的Michelson-Morley干涉仪法和目前的基于稳频技术的激光拍频法精度高于1000倍以上。     

布喇格衍射光强与偏转角度特性研究

基于声光效应,在布喇格衍射条件下,研究一种布喇格衍射光强与偏转角度调制方法。在共轴平面光路系统中,通过一个中间介质,使其改变一种光学透明介质平面与光轴的夹角,实现对激光束及布喇格衍射光强与偏转角度调制,并给出光强大小与角度变化关系。     

相位差法测量激光束频率稳定度的研究

本文提出一种测量激光束频率稳定度的新方法(相位差法),采用光外差技术,测量两光束的光程不同而引起的相位差,在所设计的光路中,激光管的频率变化将使两光束的相位差随着变化,从而使本方法得以实现。本文从理论上推导了激光管的频率稳定度△f/f_0与两光束相位差的变化之间的关系,叙述了实验装置,进行了比对测试,理论与实验都得到了一致的结果。     

光阑对暗中空涡旋光束轨道角动量的影响

基于推广的复高斯函数展开法,分析了具有轨道角动量的拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束通过含光阑光学系统传输的解析公式,理论推导了空心LG光束在柱坐标系下光子轨道角动量密度函数及其态矢.对1阶LG涡旋光束通过光阑后的光场分布情况进行了数值分析,在两种典型含光阑系统物理模型下分析了遮拦比对不同波长LG光束传输特性的影响,研究了LG光束通过光学系统后的相位分布及轨道角动量密度变化.结果表明,光阑系统遮拦比对LG涡旋光束通过光阑后的传输特性的影响因光束波长不同而异,遮拦比对光束轨道角动量密度影响较大,对光束束径及光轨道角动量影响不明显.研究结果可为在空间光通信中利用涡旋光束光子轨道角动量编码信息提供理论依据.     

光学涡旋产生方法的分析与研究

光学涡旋是具有螺旋型波前和相位奇点的一种新型光束,对其原理与应用的研究已经成为光学领域中一个新兴的热点.本文首先对几种常用的产生光学涡旋的方法进行了介绍,分析了不同方法的优缺点,并利用液晶空间光调制器法和螺旋相位板法进行了实验研究.     

Pr∶YSO晶体中基于光存储的频率转换

基于电磁感应光透明导致的光存储效应, 在四能级双Lambda系统的Pr〖KG*9〗∶〖KG-*2〗YSO晶体中,  实验研究光信息在两个不同频率通道间的转换. 结果表明: 在电磁感应光透明的条件下, 当一个弱的探测脉冲通过晶体时, 其群速度减慢, 实验观测到的群速度为86 m/s; 当慢光脉冲在晶体中传输时, 在绝热条件下关闭相干控制场, 此时探测场光脉冲的部分相干光学信息将存储于晶体内部; 在光信息释放过程中, 通过开启不同方向及频率的两个控制场, 存储的光信息会由原慢光脉冲单一通道转换为两个具有不同频率和方向的光脉冲通道进行释放. 在释放过程中调整两个控制场可实现慢光信息在两个不同频率通道间的相互转换.     

高斯涡旋光束在ABCD光学系统中的传输

 为了研究高斯涡旋光束在ABCD 光学系统的传输演化规律,基于广义惠更斯菲涅耳积分公式,推导了拓扑荷为+1 的高斯涡旋光束经ABCD 傍轴光学系统传输的解析表达式,并数值模拟和分析高斯涡旋光束在自由空间传输中4 个观察平面上的光强分布和相位分布的特点.结果表明:随着传输距离的增加,高斯涡旋光束的光斑尺度明显增大,但光强也随之减小;同时从相位奇异点发出的等相位线由射线变成弧线,最终形成螺旋线结构.