可调谐光纤光栅滤波器论文-杜勇,刘建军

可调谐光纤光栅滤波器论文-杜勇,刘建军

导读:本文包含了可调谐光纤光栅滤波器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:可调谐光纤激光器,法布里-珀罗滤波器,光纤布喇格光栅,游标原理

可调谐光纤光栅滤波器论文文献综述

杜勇,刘建军[1](2015)在《基于双光纤光栅法布里-珀罗滤波器的可调谐单频光纤激光器》一文中研究指出基于游标原理,利用一对光纤布喇格光栅法布里-珀罗滤波器(FBG-FP)作为模式选择器件,设计了一种新颖的环形腔光纤激光器.从理论和实验上研究了该激光器的特性.通过对可调谐FBG-FP应力调谐,在1550.840 nm到1551.762 nm范围内,以96 pm为平均间距,获得了8个由固定FBG-FP的透射谱所确定的窄线宽稳定激光输出.实验上每隔1分钟用光谱分析仪(OSA)对输出光波长自动扫描,记录的输出光波长漂移在数皮米范围内,且功率的波动小于0.1 d B.这种可调谐的单频光纤激光器在光纤通信和光纤传感方面有潜在的应用价值.(本文来源于《邵阳学院学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

熊海[2](2015)在《基于相移可调谐啁啾光纤光栅多波长滤波器的研究》一文中研究指出相移光纤光栅是通过在常规布拉格光纤光栅(FBG)的某些特定位置引入相移而形成,相比普通FBG,相移光栅可以在反射谱的阻带中打开一个或多个线宽极窄的透射窗口,实现透射型滤波。而且,其透射窗口的位置可以通过改变相移量来调整,窗口的通透率以及线宽也可以根据通过调整相移点的位置来改变,因而可以根据不同的需要合理设计相移的数量、大小及位置,获得不同线宽和滚降特性的透射峰,并且相移光栅还具有插入损耗低、偏振无关等优点。因此其在窄带滤波、光纤激光器、波分解复用器、全光逻辑器件以及光纤传感等领域得到广泛应用,成为新型光器件的研究热点之一。啁啾相移光纤光栅是通过在啁啾光纤光栅中引入相移而形成,因此综合了啁啾光栅和相移光栅的一些重要特性,其反射带宽和透射窗口的线宽可以在很宽的范围内调谐,更加适用于多通道滤波。本文正是基于啁啾相移光纤光栅优良的滤波特性,通过在线性啁啾光栅中引入可调谐相移来实现波长和带宽均可调谐的多波长滤波器,从而在实际应用中实现更加灵活的波长选择。本文完成的主要工作和取得的成果如下:1.基于规则光波导模式的正交性,详细推导了相移光纤光栅的耦合模方程,对相移光纤光栅的叁种分析方法,传输矩阵法、多层膜法以及V-I传输矩阵法,进行了详细比较和误差分析,验证了V-I传输矩阵法能够满足分析的精度,并且大大提高了运算效率。2.利用V-I传输矩阵法,对均匀相移光纤光栅和啁啾相移光纤光栅的透射谱特性进行比较分析,对比总结了两者在不同相移参数及光栅参数下的传输规律,为新型相移光纤光栅器件的研究提供依据。3.实验研究了压电陶瓷(PZT)在线性啁啾光纤光栅中引入一个可调谐的且稳定的相移的基本特性,并分析总结了相移位置间隔及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅陷波滤波器的波长间距的影响。结果表明,波长间距随相移位置间隔和啁啾系数的增长呈线性增长,且前者线性增长的灵敏度最大可达0.383nm/cm。在实际应用中可依据这两个线性关系来优化选择相移位置、相移数量及啁啾系数,并以PZT来控制相移量变化,设计出满足不同特性的多波长滤波器。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-03-15)

唐波,黄俊斌,顾宏灿,吴晶[3](2013)在《基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调算法研究》一文中研究指出论文以提高光纤光栅传感器信号解调系统的波长检测精度为研究主题。在改进质心寻峰算法的基础上,分析了几种基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感器波长解调系统的算法,并使用LabVIEW语言对其进行了仿真对比研究,提高了波长解调的精密度。实验结果表明,论文提出的质心法寻峰,抛物线插值算法有效地提高了光纤光栅反射信号解调系统的波长解调精度,降低了复杂程度。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2013年12期)

蔡能宏,闫连山,陈娟子,曾德兵[4](2013)在《基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析》一文中研究指出设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统。为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、叁次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的原始信号数据进行光纤光栅波长寻峰算法研究,并分别将拟合结果与光谱仪测量波长数据进行比较。结果表明,高斯多项式拟合法精度和稳定性较好,且能满足实时性要求。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2013年04期)

徐常明[5](2013)在《基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统研究》一文中研究指出光纤光栅传感器以其结构紧凑、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、耐高温、可测量参量种类多、检测灵敏度高、以及易于组成分布式传感网络等独特优点,普遍应用于土木工程、石油化工、电力电子和医疗等领域。光纤光栅传感解调技术方案逐步成熟,但由于解调系统集成度不高和高精度的解调系统价格高昂,成为实际工程应用中的主要障碍,因此为了促进光纤光栅传感器的市场化规模应用,有必要开发出一套高稳定性、高精度和成本适中的光纤光栅传感通用解调系统。对光纤布拉格光栅(FBG)的传感机理进了分析,研究了FBG的温度和应变敏感特性,以及在对单一参量测量时,克服温度和应变交叉敏感影响需要采取的补偿措施,对比了光纤光栅传感常见的解调技术。设计了基于光纤F-P可调谐滤波器解调的通用传感解调系统,对系统传感光路所需的光学器件性能参数进行了分析,重点分析了光纤F-P可调谐滤波器器件参数对解调系统性能影响,针对波长扫描时由PZT动态漂移引起的非线性和可重复性偏差的影响,提出采用参考光栅和FFP-TF2驱动算法改进进行硬件和软件补偿的措施,并实验验证了其对提高解调精度的可行性。完成系统信号处理与分析控制单元硬件电路设计,包括C8051F340控制单元及其外围接口电路模块、FFP-TF2驱动电路、光电检测电路模块、A/D传感数据采集模块、LCD显示模块等功能模块设计,并将其集成到单板上,为系统集成化和仪器化提供方便。在硬件平台基础上,开发了基于VC++的上位机监控软件,利用MSCOMM控件实现串行数据的收发,并基于TeeChart图表控件实现监测数据的图形化显示,满足智能化的远程在线实时监控。最后实验验证了系统硬件和软件系统的性能和稳定性,对系统进行温度传感测试实验,结合实验数据分析了FBG中心波长和温度的线性度关系,测试了FFP-TF2的动态漂移特性,给出实际应用中的补偿方案,系统实验结果达到预期要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01)

霍祝伟[6](2012)在《一种基于光纤光栅环镜的可调谐光纤滤波器的研究》一文中研究指出随着光纤传感与通信技术的快速发展,作为其中重要器件的可调谐光纤滤波器已经成为国内外科研工作者研究的热点。光纤光栅的特性是可以反射具有特定波长的光信号,同时允许其它波长的光信号通过。光纤环镜应用的核心是如何控制顺时针和逆时针传播光束间的相位差,从而实现对其反射光和透射光强度的控制。为此,本论文提出将光纤光栅引入到光纤环镜中构成基于光纤光栅环镜的光纤滤波器,采取适当方法改变光纤光栅以及环镜自身的特性,以达到调节光纤光栅环镜透射光谱的目的,进而实现滤波器可调谐滤波的功能。本论文主要研究以下内容:(1)首先对光纤光栅和光纤环镜作了简单介绍;之后重点介绍了国内外现有典型光纤滤波器的工作原理,并比较了它们的优缺点。(2)从耦合模理论出发建立光纤光栅反射率的数学模型,然后分析研究光纤光栅结构参数变化对其光学特性的影响;从Jones矩阵理论山发建立光纤光栅环镜透射率的数学模型,然后分析研究光纤光栅环镜各主要参数变化对其光学特性的影响。(3)分析实现光纤滤波器通带位置可调谐和信道间隔可调谐的各种作用方式,并选择可靠的作用方式来设计调谐装置,结合选定的光纤光栅环镜各参数取值,从理论上分析研究光纤滤波器滤波特性的可调谐性。(4)搭建实验系统进行调谐实验,从实验上研究光纤滤波器滤波特性的可调谐性。实验得到光纤滤波器通带3dB带宽为0.4nm,可调谐波长范围为4.32nm,正行程调谐灵敏度为0.107nm/mm,反行程调谐灵敏度为0.105nm/mm。此外,实验得到信道数目为5、6、7,信道间隔分别为0.061nm、0.053nm、0.040nm的滤波光谱。本论文主要是研究并设计一种基于光纤光栅环镜的光纤滤波器,实现通带位置和信道间隔同时可方便调谐。该光纤滤波器具有一定的发展空间和潜在的应用价值。(本文来源于《东北大学》期刊2012-06-24)

赵恒磊,冯素娟,王会娟,赵佳生,毛庆和[7](2011)在《基于轴向压缩技术的宽调谐光纤光栅滤波器的研制》一文中研究指出研制了一种宽调谐光纤光栅滤波器(FBG)。该滤波器通过光纤插芯导引光栅,利用轴向压缩技术,实现了25nm的调谐。调谐过程中,FBG布拉格波长改变量与微位移台调节量呈良好的线性关系,FBG反射率波动小于0.59dB,3dB带宽波动小于0.1nm,装置稳定性较好,布拉格波长在30min内的漂移量小于0.07nm。(本文来源于《量子电子学报》期刊2011年03期)

关思敏[8](2011)在《基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调系统设计》一文中研究指出光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器是一种新型的光纤传感器。与传统传感器相比,光纤传感器的抗干扰能力强、耐高温、耐腐蚀、传输距离远,除此之外,光纤布喇格光栅传感器因为采用波长信息作为传感信号,所以可以免受光强波动和光纤弯曲损耗等影响,在分布式多点实时在线监控系统中有着更显着的优势。光纤光栅传感器可以实现对应变、温度、压力等物理量的测量,所以在结构健康监测、航空航天、石油工业等领域得到了广泛的应用。在实际工程中,FBG传感器波长信息的解调一直以来都是研究的重点和难点,设计出高精度、低成本的解调系统对光纤光栅传感器实用化有着重要的意义。本文主要研究了基于可调谐珐-珀(Fabry-Perot,F-P)滤波器的解调系统,首先,介绍了光纤光栅传感器的发展和应用状况,研究了光纤光栅传感原理及可调谐F-P滤波器的原理和特性。其次,针对F-P滤波器固有的迟滞性和蠕变性等问题,设计了一个新型的带有串联实时校正结构的FBG解调系统,用以修正电压-波长曲线,提高解调精度。解调系统中由于各种固有噪声的存在,使得输出的电压信号产生失真,为了得到准确的峰值发生时刻,重点在于尽可能精确的找到峰值点。因此需要对采集的信号依次进行低通滤波处理和曲线拟合处理。本文主要采用了数字低通滤波算法和基于最小二乘法的L-M寻峰算法,这两种算法的结合保证了峰值发生时刻的准确定位,有效地提高了解调精度。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2011-03-01)

陈菁菁[9](2010)在《基于光子晶体光纤光栅的磁控可调谐Sagnac滤波器的设计》一文中研究指出光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)传感器是近年来发展非常迅速的一种新型光纤传感器。由于它有不受电磁干扰影响、易于与外部待测参数相结合等显着特点,所以其传感特性和系统结构被广泛的研究和应用。光纤光栅Sagnac滤波器是一种常用的光纤传感器,在以往的Sagnac滤波器的使用中,光纤耦合器和光纤光栅的类型与长度一旦被选定,它们的参数值就无法改变,这就无法调制透射光的传输特性,若想改变滤波范围还得重新搭建系统,这样比较麻烦并且每次都将引入不同的插入损耗,影响滤波特性的精确性。如果使用可调谐的滤波器,就能让Sagnac滤波器在一定范围内变化,最终实现在中心波长等方面都实现可调谐性,是该Sagnac滤波器的滤波特性更为灵活。本论文在对光子晶体光纤光栅、光纤光栅传感器和磁流体研究的基础上,将磁流体、光子晶体光纤光栅与Sagnac滤波器相结合,利用外加磁场可改变磁流体折射率的特点,提出了一种磁控可调谐的Sagnac滤波器。论文对光子晶体光纤光栅的各种特性进行了分析和研究,并提出将磁流体与光子晶体光纤光栅结合的设计思想。其实质是将磁流体填充进光子晶体光纤光栅的包层中,当外加磁场改变磁流体的折射率时,光子晶体光纤光栅包层的等效折射率也会改变,那么光子晶体光纤光栅基模与包层模的耦合谐振峰会发生改变,即改变了光子晶体光纤光栅的反射谱。将填充了磁流体的光子晶体光纤光栅与Sagnac滤波器相结合,由于Sagnac滤波器的输出光谱是基于光子晶体光纤光栅的反射谱,那么光子晶体光纤光栅反射谱的改变就使得Sagnac滤波器的输出光谱也发生了改变,从而达到磁调谐Sagnac滤波器的目的。论文的主要研究内容包括:(1)研究光子晶体光纤光栅的各项特性;研究光子晶体光纤光栅本身结构与其特性的关系;(2)根据光纤光栅Sagnac滤波器的模型及特性分析光子晶体光纤光栅Sagnac滤波器的传输特性并找出一种适合本论文的光子晶体光纤光栅;(3)将磁流体填充后的光子晶体光纤光栅与Sagnac滤波器相结合,组成一种新型的可调谐Sagnac滤波器,利用外加磁场调谐Sagnac滤波器的滤波范围,并研究此时Sagnac滤波器的可调谐范围及相关特性。(本文来源于《东北大学》期刊2010-07-01)

陈骁[10](2009)在《基于取样光纤光栅的可调谐窄带滤波器的研究》一文中研究指出可调谐窄带滤波器在光通信和光传感领域具有广泛的应用前景。尤其是在可调谐窄线宽光纤激光器中,结构简单、制作方便、成本低廉的宽调谐范围光纤光栅型窄带滤波器具有极其重要的应用价值。本文根据可调谐光纤激光器对滤波器的具体技术要求,对基于取样光纤光栅的可调谐窄带滤波器及其在光纤激光器中的应用进行了深入的理论分析和数值仿真研究。主要研究工作包括:1)在详细推导了光纤光栅模耦合方程及其数值分析方法的基础上,对影响取样光纤光栅输出特性的各种参数(如光栅长度、取样周期、矩形函数占空比、折射率调制强度等)和技术(如切趾、啁啾等)进行了理论分析及数值仿真,得到影响取样光栅反射谱中心波长、信道间隔、反射谱包络3dB带宽等重要特性的关键因素。2)对光纤光栅的各种应力和温度调谐技术进行了详细的理论分析和对比,研究了各种方法的优缺点。3)对sine取样光纤光栅和矩形取样光纤光栅的取样函数及相关参数进行了优化设计,得到了一种反射谱包络3dB带宽达32nm、包含76个波长通道、通道间隔稳定、各通道峰值反射率接近的取样光纤光栅结构。4)深入研究了由两个不同取样光纤光栅构成的组合型可调谐窄带滤波器的光谱特性和调谐特性,并对其在可调谐窄线宽光纤激光器中的应用进行了分析与研究。结果表明,采用上述取样光纤光栅组合型滤波器可以实现对光纤激光器输出波长的选择和调谐。(本文来源于《北京交通大学》期刊2009-05-22)

可调谐光纤光栅滤波器论文开题报告

(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:

相移光纤光栅是通过在常规布拉格光纤光栅(FBG)的某些特定位置引入相移而形成,相比普通FBG,相移光栅可以在反射谱的阻带中打开一个或多个线宽极窄的透射窗口,实现透射型滤波。而且,其透射窗口的位置可以通过改变相移量来调整,窗口的通透率以及线宽也可以根据通过调整相移点的位置来改变,因而可以根据不同的需要合理设计相移的数量、大小及位置,获得不同线宽和滚降特性的透射峰,并且相移光栅还具有插入损耗低、偏振无关等优点。因此其在窄带滤波、光纤激光器、波分解复用器、全光逻辑器件以及光纤传感等领域得到广泛应用,成为新型光器件的研究热点之一。啁啾相移光纤光栅是通过在啁啾光纤光栅中引入相移而形成,因此综合了啁啾光栅和相移光栅的一些重要特性,其反射带宽和透射窗口的线宽可以在很宽的范围内调谐,更加适用于多通道滤波。本文正是基于啁啾相移光纤光栅优良的滤波特性,通过在线性啁啾光栅中引入可调谐相移来实现波长和带宽均可调谐的多波长滤波器,从而在实际应用中实现更加灵活的波长选择。本文完成的主要工作和取得的成果如下:1.基于规则光波导模式的正交性,详细推导了相移光纤光栅的耦合模方程,对相移光纤光栅的叁种分析方法,传输矩阵法、多层膜法以及V-I传输矩阵法,进行了详细比较和误差分析,验证了V-I传输矩阵法能够满足分析的精度,并且大大提高了运算效率。2.利用V-I传输矩阵法,对均匀相移光纤光栅和啁啾相移光纤光栅的透射谱特性进行比较分析,对比总结了两者在不同相移参数及光栅参数下的传输规律,为新型相移光纤光栅器件的研究提供依据。3.实验研究了压电陶瓷(PZT)在线性啁啾光纤光栅中引入一个可调谐的且稳定的相移的基本特性,并分析总结了相移位置间隔及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅陷波滤波器的波长间距的影响。结果表明,波长间距随相移位置间隔和啁啾系数的增长呈线性增长,且前者线性增长的灵敏度最大可达0.383nm/cm。在实际应用中可依据这两个线性关系来优化选择相移位置、相移数量及啁啾系数,并以PZT来控制相移量变化,设计出满足不同特性的多波长滤波器。

(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。

可调谐光纤光栅滤波器论文参考文献

[1].杜勇,刘建军.基于双光纤光栅法布里-珀罗滤波器的可调谐单频光纤激光器[J].邵阳学院学报(自然科学版).2015

[2].熊海.基于相移可调谐啁啾光纤光栅多波长滤波器的研究[D].北京交通大学.2015

[3].唐波,黄俊斌,顾宏灿,吴晶.基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调算法研究[J].舰船电子工程.2013

[4].蔡能宏,闫连山,陈娟子,曾德兵.基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析[J].仪表技术与传感器.2013

[5].徐常明.基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统研究[D].电子科技大学.2013

[6].霍祝伟.一种基于光纤光栅环镜的可调谐光纤滤波器的研究[D].东北大学.2012

[7].赵恒磊,冯素娟,王会娟,赵佳生,毛庆和.基于轴向压缩技术的宽调谐光纤光栅滤波器的研制[J].量子电子学报.2011

[8].关思敏.基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调系统设计[D].哈尔滨理工大学.2011

[9].陈菁菁.基于光子晶体光纤光栅的磁控可调谐Sagnac滤波器的设计[D].东北大学.2010

[10].陈骁.基于取样光纤光栅的可调谐窄带滤波器的研究[D].北京交通大学.2009

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可调谐光纤光栅滤波器论文-杜勇,刘建军
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