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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2019
研究主题
  • 线宽展宽因子
  • 带间级联激光器
  • Hakki-Paoli方法
  • 自混合干涉测量法
  • 中红外
  • 光子芯片
  • 气体光谱学
  • 超连续谱产生
  • 光纤激光器
  • 金属光栅
应用领域
  • 光电信息科学与工程
机构单位
  • Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
  • ShanghaiTech University
328 条数据
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  • 基于锁模激光源的色散光学角度传感器

    摘要： 本文提出了一种新型光学角度传感器，该传感器采用锁模激光器作为光源，并利用准直物镜的色散效应来检测目标物体的角位移。在该方法中，从安装在目标物体上的反射镜反射的飞秒激光束中的每个光学模式通过准直物镜的色散效应相互分离，从而产生一组聚焦激光束，这些光束可作为测量目标物体角位移的标尺。通过检测光电探测器所获光谱中峰值频率的变化，即可实现微小角位移的测量。作为研究的第一步，本文开发了原型光学系统，并开展了一系列基础实验以验证该方法用于角位移测量的可行性。

    关键词： 色散，角位移，角度测量，光学频率梳，激光自准直

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 石墨烯异质结构集成光纤布拉格光栅用于光运动追踪及400纳米至10.768微米超宽带光电探测

    摘要： 基于石墨烯及相关二维材料的集成光子学与光电子器件是未来工业革命的核心，可推动紧凑灵活的纳米光子器件发展。追踪和检测毫米至纳米尺度宽带光的运动是一门尚未充分探索的前沿科学。本研究首次通过将石墨烯与光纤布拉格光栅器件（石墨烯-FBG）集成，实现了毫米级精度的光运动追踪与检测。当入射光靠近或远离该器件时，布拉格波长分别发生红移和蓝移，证实其光运动追踪能力。这种光追踪功能可进一步扩展至超宽波段——全光光电探测器在400纳米至10.768微米范围内呈现稳健响应，且具有线性光学特性。值得注意的是，FBG上的石墨烯-Bi2Te3异质结构在可见光及通信波段的光电响应比石墨烯-FBG高出87%，这源于异质结构中更强的声子-电子耦合与光热转换效应。该器件在100天后仍保持优异稳定性。此项研究有望开创天体物理学、光通信、光计算、光逻辑门控、光谱分析及激光生物学等领域的突破性集成纳米光子应用。

    关键词： 二维材料、石墨烯、超宽带光电探测、异质结构、光纤布拉格光栅、光运动追踪

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 基于光谱滤波器的可切换、可调谐且高度稳定的多波长光纤激光器

    摘要： 本工作提出了一种基于光谱滤波器的可切换、可调谐多波长掺铒光纤激光器。该滤波器由光纤端头的聚合物与硅层构成。激光发射波长主要由滤波器反射光谱中最强干涉条纹出现的位置决定。此外，通过插入激光腔的可变光衰减器控制并切换激光发射数量，从而在约1526-1565纳米的宽工作范围内实现单波长、双波长、三波长及四波长发射。该多波长激光发射具有?36.48分贝的边模抑制比、最小波长间隔约3.6纳米，最佳峰值功率差为0.45分贝。半小时内波长漂移和峰值功率波动分别保持在?0.095纳米和?3.14分贝。最后，利用硅层与聚合物层的部分热学特性，多波长激光发射可在2.93纳米范围内调谐。

    关键词： 多波长光纤激光器，可调谐，可切换

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 基于磁流体包层微光纤结谐振器的光纤磁场传感

    摘要： 本文提出并演示了一种全光纤磁场传感结构。该传感元件由包裹磁流体的微光纤结谐振器（MKR）构成，采用低折射率的氟化镁（MgF?）薄片作为基底。其灵敏度随MKR环直径的减小而提升，最终实现的最大磁场灵敏度为277皮米/毫特斯拉（pm/mT）。本研究成果有望推动磁控光学器件的发展，并为超紧凑、低成本磁场传感器的设计提供参考。

    关键词： 品质因数、精细度、磁流体、微光纤结型谐振器

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 基于熊猫光纤中单根长周期光栅的多参数传感器，用于同时测量溶液折射率、温度和应变

    摘要： 本工作提出了一种可同时测量周围折射率（SRI）、温度和应变的三参数传感器。该传感器基于采用电弧放电简易技术在保偏熊猫光纤中写入的单个长周期光栅（LPG）。通过监测三个不同包层模式对应的共振波长漂移实现测量，并针对输入光的两种偏振态（即与光纤慢轴和快轴对齐）获取共振峰集合。由于共振凹陷对SRI、温度和应变的灵敏度各异，且这些灵敏度的数值和符号随偏振切换而改变，从而实现了三参数传感。实验证明该传感器可同步测量1.33-1.40范围内的SRI、20-60°C的温度以及数百微应变的应变。该器件可应用于材料科学和结构健康监测领域。

    关键词： 折射率传感器、温度传感器、光纤光栅传感器、应变传感器、多参数传感器、长周期光栅

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 基于低损耗阻塞阵列宽带锯齿滤波器的FBG传感器快速查询系统

    摘要： 本文基于有限反射虚拟成像阵列（FRVIA）构建了一种低损耗阻塞阵列宽带锯齿（JAWS）滤波器，其出口表面反射率低于虚拟成像相控阵（VIPA）。该滤波器可作为边缘滤波器用于光纤布拉格光栅（FBG）传感器的检测。为验证该询问器的应用，搭建了快速FBG传感系统来检测铁管的应变波。结果表明，基于JAWS的询问系统具有高速、低损耗和高灵敏度的优势。

    关键词： JAWS滤波器，光纤布拉格光栅（FBG）询问器，有限反射虚拟成像阵列

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 利用Bi?O?可饱和吸收体通过倏逝场效应实现锁模近红外掺铥光纤激光器

    摘要： 利用倏逝场效应，演示了一种高功率被动锁模激光器，其脉冲持续时间为1.85皮秒，脉冲能量为13.15皮焦耳。采用Bi2O3溶液作为可饱和吸收体（SA），将其置于侧抛光纤上并集成到掺铥光纤激光腔中，以实现中红外波段运行。该具有37.61%调制深度的SA产生了高度稳定的短脉宽锁模脉冲输出。计算得出中心波长处的净腔色散为?1.4 ps2，表明工作在反常色散区，这通过生成光谱中观察到的凯利边带得到证实。射频分析显示信噪比很高，使该激光器能稳定用于通信系统。

    关键词： 掺铥光纤激光器、倏逝场效应、氧化铋可饱和吸收体

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 基于NCF-GIMF饱和吸收体的L波段可调谐双波长锁模光纤激光器

    摘要： 展示了一种无芯光纤与渐变折射率多模光纤（NCF-GIMF）的混合结构，该结构既可用作可饱和吸收体（SA），又可作为波长选择元件。利用该器件实现了L波段波长可调谐掺铒锁模激光器，产生了稳定的单孤子脉冲（脉宽约1.7皮秒），其波长可在1574纳米至1601.1纳米范围内连续调谐。此外，还实现了1575.4纳米和1603纳米的双波长锁模激光运转，对应脉冲宽度分别为1.2皮秒和1.7皮秒。该器件结构简单紧凑，为可调谐及双波长锁模光纤激光运转提供了一种有效方案。

    关键词： 激光调谐、光纤器件、激光锁模、光纤渐变折射率多模光纤、光纤非线性光学

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 纳米管锁模、波长和脉宽可调谐铥光纤激光器

    摘要： 具有高度可调输出特性的锁模振荡器在多种应用中备受青睐。本研究采用自制可调谐滤波器，演示了一种碳纳米管（CNT）锁模铥光纤激光器，其波长、光谱带宽和脉冲持续时间均可大范围调节。该激光器的波长调谐范围达300纳米（1733至2033纳米），是近红外波段稀土离子掺杂光纤振荡器迄今报道的最宽调谐范围。在每个波长下，通过改变滤波器带宽可调节脉冲持续时间——例如在约1902纳米处，脉冲持续时间可从0.9皮秒调节至6.4皮秒（对应输出光谱带宽从4.3纳米缩窄至0.6纳米）。此外，我们通过实验与数值模拟研究了可调谐滤波器存在时锁模激光的光谱演化过程（该课题在铥掺杂光纤激光器中尚未被充分探究），详细呈现了锁模光谱的动态变化特征：随着滤波器带宽减小，凯利边带逐渐被抑制。采用保偏（PM）腔结构确保了激光器稳定性，实测输出激光偏振消光比超过20分贝。

    关键词： 铥光纤激光器、光谱带宽、保偏腔、凯利边带、可调谐波长、脉冲持续时间、锁模振荡器、碳纳米管

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 双向掺铥光纤环形激光器中的自波长扫描

    摘要： 我们首次报道了双向掺铥光纤环形激光器的自波长扫描现象。该激光器波长可在1.95微米波段以最高0.2纳米/秒的速率实现15纳米范围内的双向自发扫描。通过简单改变激光腔偏振态即可调控扫描速率。该激光器能调谐产生具有微秒量级时域脉冲的周期性波长扫描输出，扫描速率亦可调至零值以实现静态激光波长输出。

    关键词： 自波长扫描、掺铥光纤环形激光器、偏振控制、双向

    更新于2025-11-28 14:23:57