项目名称： 快速电光调谐光子晶体光纤光栅研究

项目编号： No.61505119

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 孙兵

作者单位： 南京邮电大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 基于普通单模光纤或光子晶体光纤光栅局限于弹光效应、热光效应和声光效应，其调谐速度通常只能达到毫秒量级，至多达到微秒量级。为提高光纤光栅的调谐速度，本项目拟将高电光系数的电光材料填充入空气芯光子带隙光纤，研制同时具有电光效应和光敏性的新型光子晶体光纤，并通过UV掩模和飞秒激光逐点法写制光纤光栅。具体研究包括：（1）基于求解非线性耦合模方程理论研究电压/电流激励下的光栅光谱特性和响应特性，采用多物理场分析软件对光栅的模式特性进行仿真分析；（2）实验研究同时具有电光效应和光敏性的光子晶体光纤的制备工艺；（3）实验研究UV掩模和飞秒激光逐点法用于光纤光栅的制作工艺，实现多种光栅结构和光栅尺寸的制作；（4）实验研究光纤光栅的电极制备；（5）实验研究该光纤光栅的快速调谐特性与光栅参数的关系。该项目的研究内容在高速光通信系统和集成光学领域具有潜在的应用价值。

中文关键词： 微结构光纤光栅；光子晶体光纤传感；飞秒激光微加工；电光效应；选择性填充

英文摘要： Single-mode fiber or photonic crystal fiber gratings are based on elastic-optic effect, acousto-optic effect or thermo-optical effect, the speed of which is usually the level of millisecond, not more than the level of microsecond. To improve the tuning performance, we employ electro-optical material filling into an air-core photonic bandgap fiber to develop a photonic crystal fiber with electro-optic effect and photosensitivity, and machine fiber gratings through UV mask and femtosecond laser. Five studies include: (1) theoretical study of the spectral property and simulation of the mode property of the fiber grating using multi-physics software; (2) Experimental study preparation of photonic crystal fiber with electro-optic effect and photosensitivity; (3) experimental machining fiber gratings through UV laser mask and femtosecond laser; (4) experimental study of fabrication of the fiber grating electrode; (5) experimental study of the relationship between the grating fast tunable characteristics and parameters of the fiber grating. The work in this project has potential applications in high-speed optical communication systems and integrated optics field.

英文关键词： microstructured fiber grating;photonic crystal fiber sensing;Femtosecond laser micromachining;electro-optic effect;Selective filling