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[IEEE 2018年传感器会议 - 新德里 (2018.10.28-2018.10.31)] 2018 IEEE 传感器会议 - 采用飞秒激光制备光纤布拉格光栅的高灵敏度折射仪
摘要： 采用逐点飞秒激光直写技术刻制了高度局域化的光纤布拉格光栅。通过监测截止波长的位置，我们证明该光纤光栅对折射率测量具有高度线性灵敏度。通过监测截止波长附近的"峰谷"强度变化，实现了2924.3dB/RIU的超高空芯折射率灵敏度和3.4×10-7的折射率分辨率。由于不同周围折射率对应不同的截止波长位置，这种基于光纤光栅的折射仪可同时实现宽量程和高灵敏度的折射率测量。
关键词： 飞秒激光，光纤布拉格光栅，折射率传感器
更新于2025-11-28 14:23:57
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912纳米和1064纳米窄无增益竞争线宽双波长激光器
摘要： 首次提出了一种窄线宽、无增益竞争的912纳米准三能级与1064纳米四能级双波长激光器。该系统由腔内泵浦的1064纳米Nd:YVO4激光器构成，采用912纳米Nd:GdVO4激光器作为泵源。通过在912纳米与1064纳米激光谐振腔公共段设置法布里-珀罗标准具来压缩线宽。当折射角为15°的标准具引入谐振腔后，获得了窄线宽双波长激光输出，对应的最小线宽分别为0.284纳米和0.627纳米。
关键词： 腔内泵浦、双波长、窄线宽
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于萨格纳克干涉仪的2微米波段单纵模光纤激光温度光纤传感器
摘要： 提出并验证了一种基于萨尼亚克干涉仪（SI）环形腔的单纵模（SLM）光纤激光器，用于2 μm波段温度传感。仿真与实验结果表明，SI滤波器的透射光谱对温度变化敏感。基于此特性，可建立激光波长漂移与温度变化的相关性。实验显示该激光器在环境温度下稳定工作于1988.21 nm谐振波长，光信噪比约55 dB。持续测量100分钟内，输出激光功率波动低于0.74 dB，谐振波长偏移小于光谱仪最小分辨率0.05 nm，表明其具有良好短期稳定性。同时该激光器能稳定维持单纵模运行，实测获得2.09 nm/°C的温度灵敏度。值得注意的是，该光纤激光传感器具有高灵敏度、低成本和结构简单等优势，有利于实际应用。
关键词： 光纤传感器、温度测量、萨格纳克干涉仪、光纤激光器、2微米波段
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于相位噪声分析的2微米波段单频光纤激光器线宽测量演示
摘要： 基于3×3耦合器相位噪声分析的线宽测量方法已应用于1550 nm波段。与常见的延迟自外差法相比，该方法采用短延迟线带来的低损耗是其显著优势之一。充分利用这一特性，该方法也可用于测量2 μm波段单频光纤激光器的线宽。然而迄今为止，尚未有该方法在2 μm波段的具体实验验证。本文提出并采用了一台高性能单频掺铥光纤激光器（TDFL）进行验证。该TDFL工作在1942.03 nm中心波长且具有高稳定性。通过仅使用50米光纤延迟线的相位噪声分析线宽测量系统，成功测得了所提TDFL的线宽。当测量时间为0.001秒时，线宽约为47 kHz。此外，该方法还同步研究了单频激光器的噪声特性。
关键词： 2微米波段、相位噪声、单频光纤激光器、线宽测量
更新于2025-11-28 14:23:57
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双波长铥/钬共掺光纤激光器在2微米波段的高边模抑制比输出
摘要： 我们展示了一种在2微米波长区域发射的双波长激光器，采用铥/钬共掺光纤和非绝热锥形光纤作为梳状滤波器。该配置采用后向泵浦方案，在2023.53和2032.82纳米处产生了双波长激光。边模抑制比（SMSR）超过44分贝，整体稳定性良好。所提出的配置提供了一种简单而实用的产生具有良好SMSR的2微米双波长激光的方案。这项研究可能为终端用户提供更高效且对人眼安全的双波长相关应用。
关键词： 梳状滤波器、锥形光纤、边模抑制比、铥/钬掺杂光纤激光器、双波长激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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TiO2薄膜对光纤SPR传感器性能的影响
摘要： 我们研究了二氧化钛（TiO?）薄膜对两种探针光纤表面等离子体共振（SPR）性能的影响。通过有限元法（FEM）数值研究了镀有TiO?的D型光纤SPR传感器的导光特性与传感性能，并通过实验探究了镀有TiO?的多模-单模-多模（MSM）异芯光纤SPR传感器的传感性能。两种探针的模拟与实验结果一致表明：金膜上未覆盖TiO?薄膜层可增强折射率灵敏度，并将传感器的共振曲线从可见光区调谐至近红外区。
关键词： 异芯结构、D型结构、表面等离子体共振、有限元法、二氧化钛薄膜
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于光纤布拉格光栅的光纤激光器及其在高温传感中的应用
摘要： 基于飞秒激光制备的FBG和Sagnac环作为腔镜的光纤激光器被成功演示。该光纤激光器在FBG经过1100℃退火处理后，可在1000℃下稳定工作作为温度传感器。从室温到1000℃范围内，光纤激光器的波长与温度呈二次方依赖关系；在300℃至1000℃区间，温度-波长呈现良好线性关系，其传感灵敏度约为15.9 pm/℃。
关键词： 光纤激光器、光纤布拉格光栅、高温传感器
更新于2025-11-28 14:23:57
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石墨烯/硅混合波导的增强光学克尔非线性
摘要： 在本研究中，我们通过实验探究了具有增强自相位调制特性的石墨烯/硅混合波导的光学克尔非线性效应。在适用于非线性光信号处理的CMOS兼容材料领域，过去十年间硅波导和氮化硅波导已被广泛研究。然而硅波导在通信波长下存在强烈的双光子吸收（TPA）现象，这会显著降低其非线性品质因数（FOM）。相比之下，基于氮化硅的材料体系虽能抑制TPA，但同时会使克尔非线性降低一个数量级。本研究通过在波导顶部转移石墨烯层，开发出一种既保持硅波导光学特性与CMOS兼容性，又能增强克尔非线性的石墨烯/硅混合波导。实测数据显示，该混合波导的非线性参数从硅波导的150 W?1cm?2提升至510 W?1cm?2，其非线性FOM达到2.48±0.25——是硅波导（0.6±0.1）的四倍。本工作揭示了这种兼具高克尔非线性和优异FOM的石墨烯/硅混合波导在非线性全光信号处理中的潜在应用价值。
关键词： 非线性全光信号处理、石墨烯/硅混合波导、光学克尔非线性、与CMOS兼容、自相位调制
更新于2025-11-28 14:23:57
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879纳米直接腔内泵浦双波长激光器的构建，工作于912纳米和1064纳米
摘要： 本文介绍了一种采用879 nm激光二极管直接腔内泵浦的Nd:GdVO4和Nd:YVO4晶体双波长连续波激光器。据我们所知，该系统首次完全消除了912 nm与1064 nm跃迁之间的增益竞争。我们建立了描述这种腔内泵浦双波长激光的理论模型，并通过考虑基态再吸收损耗效应推导了912 nm Nd:GdVO4激光器的激射阈值。实验实现了吸收泵浦功率7.91 W时双波长总输出功率1.33 W，其中912 nm和1064 nm单波长输出功率分别为0.43 W和0.9 W。两个波长均以TEM00模运转，总斜率效率超过20%。
关键词： 激光器、钕、双波长、固态、腔内泵浦
更新于2025-11-28 14:23:57
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四氧化三铁纳米颗粒作为1558 nm锁模光纤激光器的可饱和吸收体
摘要： 我们通过利用四氧化三铁纳米颗粒（FONPs）作为可饱和吸收体（SA）材料，展示了一台工作在1558 nm波段的锁模掺铒光纤激光器（EDFL）。采用热分解法制备了平均直径约20 nm的FONPs，随后与羧甲基纤维素钠混合制成FONP薄膜。该FONP可饱和吸收体通过在两个光纤连接器之间夹入FONP薄膜制成。将此FONP可饱和吸收体插入由980 nm激光二极管泵浦的EDFL谐振腔后，在约120 mW的阈值泵浦功率下实现了稳定的被动锁模。所得锁模激光的中心波长约为1558 nm，光谱带宽约0.8 nm，脉冲宽度约4.35 ns，重复频率约37.32 MHz。此外，在340 mW泵浦功率下获得了最大平均输出功率约17 mW。据我们所知，这是首次证明FONPs可用于构建锁模光纤激光器。
关键词： 锁模光纤激光器、四氧化三铁纳米粒子、可饱和吸收体（SA）
更新于2025-11-28 14:23:57