《面向高速寬頻雷射掃頻的參量光信號處理技術研究》是依託上海交通大學，由杜江兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向高速寬頻雷射掃頻的參量光信號處理技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：杜江兵
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
掃頻雷射在光學相干層析成像、光頻域反射分析、光纖感測及光通信等領域有著廣泛的套用。目前，受限於原理本身和工藝，特別是機械/電子瓶頸和材料頻寬的限制，進一步提升雷射掃頻的速度、頻寬等性能變得極為困難。針對這一國際難題，本項目擬採用全光信號處理方法，提高雷射掃頻性能，綜合雷射線寬、掃描線性度和精度等性能的提高，得到高速寬頻的雷射掃頻。本項目的研究基於非線性光參量過程，通過以非線性液體材料填充光子晶體光纖，結合非線性光纖中布里淵散射的抑制、色散補償準相位匹配等方案，研製高效的光參量器件；圍繞頻率啁啾放大功能，採用高階/級聯四波混頻、參量振盪方案，研究實現高效寬頻的全光信號處理技術；結合微波掃頻信號調製和腔內掃描濾波雷射技術，通過外腔的全光信號處理過程，獲得突破現有技術極限的高性能雷射掃頻。.本項目的研究為提高雷射掃頻性能提供了一條新的途徑，具有重要的科研意義和市場價值。
結題摘要
掃頻雷射在光學相干層析成像、光頻域反射分析、光纖感測及光通信等領域有著廣泛的套用。目前，受限於原理本身和工藝，特別是機械/電子瓶頸和材料頻寬的限制，進一步提升雷射掃頻的速度、頻寬等性能變得極為困難。針對這一國際難題，本項目擬採用全光信號處理方法，提高雷射掃頻性能，綜合雷射線寬、掃描線性度和精度等性能的提高，得到高速寬頻的雷射掃頻。本項目的研究基於非線性光參量過程，通過以非線性液體材料填充光子晶體光纖，結合非線性光纖中布里淵散射的抑制、色散補償準相位匹配等方案，研製高效的光參量器件；圍繞頻率啁啾放大功能，採用高階/級聯四波混頻、參量振盪方案，研究實現高效寬頻的全光信號處理技術；結合微波掃頻信號調製和腔內掃描濾波雷射技術，通過外腔的全光信號處理過程，獲得突破現有技術極限的高性能雷射掃頻。 本項目按照計畫將於2016年底結束，根據項目的年度研究計畫，本項目充分完成了既定目標，並按計畫要求完成了項目的任務指標。到本年度為止，本項目的經費使用基本完畢，執行情況跟計畫偏差不到1.5%。 到目前為止，我們已經充分完成了項目計畫的全光信號處理技術研究，我們創新型地研究和探索了多個光信號處理的掃頻擴頻方案，包括光頻率梳調製、循環移頻環路、四波混頻等，實現了超過57倍幅提高的雷射掃描速度和掃描頻寬。基於HNLF參量過程，實現了超過200nm寬度的近似超連續的雷射掃頻。項目的指標遠超預期，主要原因是在研究過程中我們探索並實現了包括循環移頻環路和啁啾脈衝非線性參量過程的技術方案，因次得到了優異的掃頻光信號處理性能。 完成情況：總計發表論文10篇，其中SCI論文6篇，申請專利5項，培養並完成畢業課題的碩士研究生2人，未完成畢業課題的碩士研究生2人，博士研究生1人。
