研究目的
开发一种基于飞秒激光打印的聚合物纳米纤维布拉格光栅的高速光纤集成全光调制器，以解决片上光调制器与光纤系统连接难题。
研究成果
基于新型聚合物NFBG的全光调制器展现出高灵敏度（-45.43 pm/mW）和快速时间响应（176纳秒），并具有优异的线性度。该器件为光纤集成光调制提供了创新解决方案，突破了传统二氧化硅FBG和二维材料调制器的性能局限。研究同时揭示了功率与湿度相关的运行限制因素，为未来优化指明了方向。
研究不足
该设备的运行功率阈值限制在50毫瓦以下以避免光退火效应，最佳性能仅能在30%RH至50%RH的湿度范围内实现。正常工作频率范围低于1.44兆赫，超出此范围将出现信号失真。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用飞秒激光减材与增材制造技术在石英空芯光纤内集成聚合物纳米纤维布拉格光栅（NFBG）。设计原理旨在利用聚合物的高热光系数和布拉格光栅的光谱特性实现光学调制。
2：样本选择与数据来源：
通过定制含特定单体的光刻胶制备聚合物NFBG以增强机械强度与光敏性，采用光谱分析与动态响应测试评估器件性能。
3：实验设备与材料清单：
关键设备包含飞秒激光加工系统、宽带光源（BBS）、可调谐激光器（TL）、光谱分析仪（OSA）及可调光衰减器（VOA）；材料包括定制光刻胶与石英空芯光纤。
4：实验流程与操作步骤：
制备过程包含将空芯光纤熔接于两根细芯光纤间、开设光刻胶填充沟槽、飞秒激光打印NFBG结构及清洗未聚合树脂，随后在不同泵浦功率与环境条件下测试器件的静态/动态响应。
5：数据分析方法：
研究分析了光泵浦下的布拉格共振波长偏移、时间响应特性，以及湿度等环境因素对器件性能的影响。
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获取完整内容-
tunable laser
Agilent 81638
Agilent
Provides pump light for testing the modulator.
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optical spectrum analyzer
Yokogawa AQ6370D
Yokogawa
Detects the output signal from the modulator.
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femtosecond laser
Used for subtractive and additive manufacturing of the polymer nanofiber Bragg grating.
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broadband light source
BBS
Provides probe light for testing the modulator.
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variable optical attenuator
VOA
Adjusts the power of the pump light.
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3D air-bearing stage
Aerotech
Used for precise positioning during the fabrication process.
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homemade silica FBG
Used to block the pump light in dynamic response testing.
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