《摻鉺光纖各向異性動態光柵機理與套用研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由徐攀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：摻鉺光纖各向異性動態光柵機理與套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐攀
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
摻鉺光纖動態光柵具有實時光控與自適應特性，在光纖信息技術領域有重要套用價值。通常認為要形成動態光柵需要偏振態相同的兩束光場形成駐波，通過空間燒孔效應形成復折射率的周期調製。我們獨立發現了偏振態正交的兩束光場在普通非雙折射摻鉺光纖中產生各向異性動態光柵的新現象，並提出創新的快速光頻調製測量法，首次測得各向異性動態光柵瞬態反射譜。本項目將對摻鉺光纖各向異性動態光柵進行系統研究。在理論上，根據光與物質相互作用理論，獲得各向異性動態光柵的產生機理，建立矢量非線性混波方程。通過發展創新的動態光柵測試技術，測量各向異性雙波/四波混合過程遵循的基本規律和基本特性。套用上，進一步探索各向異性動態光柵在位置可變與參數可調諧的智慧型濾波器、自適應干涉儀領域的套用潛力。本課題對發展新一代光纖通信/感測網路的智慧型組網技術具有套用價值,對深化雷射物理高維非線性動力學和混沌研究具有重要的科學意義。
結題摘要
摻鉺光纖動態光柵具有超窄頻寬、實時光控與自適應特性，在光纖雷射器、光纖信息技術等領域有重要套用價值，從而引起了廣泛的關注。在傳統的套用中需要兩束同頻、同偏振光場在摻鉺光纖中形成駐波，通過飽和吸收效應形成吸收型各向同性動態光柵。本課題組獨立發現了利用法拉第旋鏡，可使兩束偏振正交光場在普通非雙折射摻鉺光纖中產生各向異性動態光柵的新現象，其產生機理值得深入研究。本項目的主要成果包括：（1）理論上，在考慮泵浦光的情況下，獲得摻鉺光纖中統一的四波混合非線性微分方程，可用於描述泵浦或非泵浦下的動態光柵特性；考慮動態光柵和光場的空間分布特性, 建立了更加符合實際物理圖像的動態光柵特徵時間模型. 理論結果顯示，在鉺纖長度較短條件下，抽運光功率越大， 摻鉺光纖越短， 則建立時間越小。 實驗結果與理論仿真的變化規律一致，但其建立時間迅速衰減的範圍相對於理論結果明顯向弱抽運光功率偏移。（2）實驗上，結合光頻率調製法和“強弱光交替法”，將各向異性動態光柵與各向同性動態光柵進行了系統的對比研究。實驗結果表明，各向異性動態光柵在特徵時間、頻寬方面與各向同性動態光柵相似，但其反射譜的最大相對變化值是各向同性動態光柵的一半。（3）在套用上，採用光學相干函式綜合法實現了偏振不敏感和頻寬可調的各向異性濾波器，通過改變兩束偏振正交光的相干峰寬度，使相干區位於單模摻鉺光纖中，實現了各向異性動態光柵的頻寬調諧。本研究表明，各向異性動態光柵在光通信及光感測領域具有重要的套用前景。
