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光纖Bragg光柵的研究--準(zhǔn)分子激光KrF248nm應(yīng)用
2011-11-1 10:04:27
光纖Bragg光柵的研究
郭玉彬 葛璜
摘 要：分析了光纖Bragg光柵的特性，討論了其結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過紫外光寫入的方式，在普通單模光纖上制備了光纖Bragg光柵。典型的光纖Bragg光柵在1.56μm波段的反射率達(dá)99％，帶寬0.6nm。
關(guān)鍵詞：紫外光寫入 光纖Bragg光柵 準(zhǔn)分子激光
關(guān)鍵詞：紫外光寫入 光纖Bragg光柵 準(zhǔn)分子激光
Fabrication of Fiber Bragg Grating
GUO Yu-Bin
(Department of Communication Engineering,
Changchun Institute of Posts and Telecommunications,Changchun 130012)
GE Huang
(Institute of Semiconductors , Chinese Academy of Sciences , Beijing
(Department of Communication Engineering,
Changchun Institute of Posts and Telecommunications,
GE Huang
(
Abstract：The characteristics of fiber Bragg grating are analysed, and its structural parameters are discussed. The fiber Bragg gratings is fabricated on general monomode fibers by UV-writing method. Their typical performances are as follows:99％ reflectivity and 0.6nm bandwidth (FWHM) at 1.56μm region.
Key words：UV-writing, Fiber Bragg grating, Excimer laser▲
Key words：UV-writing, Fiber Bragg grating, Excimer laser▲
1 引 言
光纖Bragg光柵是一種用紫外激光直接寫入法在單模光纖上刻有沿光纖軸向折射率變化光柵的新型光纖器件。自從Hill小組發(fā)現(xiàn)了摻鍺光纖在488nm 氬離子紫外激光輻照下產(chǎn)生光折變效應(yīng)以來，對光纖材料折變機(jī)理及應(yīng)用的研究做了大量的工作。由于光纖Bragg光柵具有有效的選頻特性，與光纖通信系統(tǒng)易于連接且耦合損耗小。因此它在頻域中呈現(xiàn)出豐富的傳輸特性。使其成為光纖器件的研究熱點［1,2,3］。
本文通過對普通光纖光敏特性的研究，結(jié)合實時觀測手段，獲得了適當(dāng)?shù)脑雒艏捌毓鈼l件，采用相位掩模法在普通含鍺單模光纖上得到了紫外寫入的光纖Bragg光柵。
光纖Bragg光柵是一種用紫外激光直接寫入法在單模光纖上刻有沿光纖軸向折射率變化光柵的新型光纖器件。自從Hill小組發(fā)現(xiàn)了摻鍺光纖在488nm 氬離子紫外激光輻照下產(chǎn)生光折變效應(yīng)以來，對光纖材料折變機(jī)理及應(yīng)用的研究做了大量的工作。由于光纖Bragg光柵具有有效的選頻特性，與光纖通信系統(tǒng)易于連接且耦合損耗小。因此它在頻域中呈現(xiàn)出豐富的傳輸特性。使其成為光纖器件的研究熱點［1,2,3］。
本文通過對普通光纖光敏特性的研究，結(jié)合實時觀測手段，獲得了適當(dāng)?shù)脑雒艏捌毓鈼l件，采用相位掩模法在普通含鍺單模光纖上得到了紫外寫入的光纖Bragg光柵。
2 光纖Bragg光柵設(shè)計原理
由于光纖Bragg光柵與光場發(fā)生耦合作用，當(dāng)入射波長滿足Bragg反射條件時，將有部分正向傳輸?shù)墓獗获詈蠟榉聪騻鬏斈＃⒀卦饴贩祷亍９饫wBragg光柵是在一個窄的或?qū)挼牟ㄩL范圍反射，其反射率的高低由光柵的周期、長度以及光柵與光場的作用強(qiáng)度(耦合系數(shù))決定。
已知在光纖中傳播的導(dǎo)波模發(fā)生的互作用可由耦合模理論來分析［4］，一般情況下耦合模方程為
由于光纖Bragg光柵與光場發(fā)生耦合作用，當(dāng)入射波長滿足Bragg反射條件時，將有部分正向傳輸?shù)墓獗获詈蠟榉聪騻鬏斈＃⒀卦饴贩祷亍９饫wBragg光柵是在一個窄的或?qū)挼牟ㄩL范圍反射，其反射率的高低由光柵的周期、長度以及光柵與光場的作用強(qiáng)度(耦合系數(shù))決定。
已知在光纖中傳播的導(dǎo)波模發(fā)生的互作用可由耦合模理論來分析［4］，一般情況下耦合模方程為
其中，Λ是光纖Bragg光柵周期，Ak、Al為歸一化模的復(fù)振幅，βk、βl為第k和第l模的傳播常數(shù)，K(m)kl 為第k和第l模之間的耦合系數(shù)，一般有
其中Pk、Pl為平面波的單位極化矢量，εm為周期性電介質(zhì)微擾Δε(r，Z)在Z方向的傅立葉級數(shù)展開式的第m個分量。由方程(1)可知模式(k，l)存在耦合的必要條件
即相位匹配條件
βk－βl－2πm/Λ＝0 （4）
由式(1)可得出模k與模l存在耦合的另一條件是k(m)kl不為零，它依賴于波的偏振和模分布等。
通常認(rèn)為，光纖Bragg光柵的周期結(jié)構(gòu)等效于一系列正弦函數(shù)的疊加，即
通常認(rèn)為，光纖Bragg光柵的周期結(jié)構(gòu)等效于一系列正弦函數(shù)的疊加，即
為簡單起見，且不失一般性，取m＝1，即將其看成是嚴(yán)格的正弦函數(shù)皺紋形式，如圖1所示。
Fig.1 Schematic of fiber Bragg grating
考慮光纖Bragg光柵中光波的兩個模式，一個入射模式，一個反射模式，也就是逆向耦合的模方程，Ai(Z)、Ar(Z)分別為入射波和反射波的歸一化振幅。設(shè)兩個模式的傳播常數(shù)分別為βi和βr ，k為耦合系數(shù)［5］。
k＝πδn/λB （6）
其中，δn為光纖Bragg光柵折射率的調(diào)制深度，即光柵幅度(一般為10-2～10-5量級)。λB為Bragg波長(即δβ＝0時的入射波長)。neff為纖芯有效模折射率，如圖2所示，βi＞0，βr＜0時
δβ＝βi－βr－2πm/Λ (m＝0，1，2……) (7)
此時耦合方程變?yōu)?sup>［6］
對式(8)，(9)兩邊進(jìn)行微商，并代入邊界條件
Ai(0)＝1，Ar(L)＝0 (10)
解方程(8),(9)，得到
其中，S2＝k*k-(δβ/2)2，故兩導(dǎo)模的歸一化功率為
光纖Bragg光柵的反射率為
若光柵結(jié)構(gòu)適當(dāng)，使δβ=0，即滿足相位匹配條件時，兩導(dǎo)模的功率為
Pi、Pr的曲線如圖2。可見，坐標(biāo)Z從0變到L，正向傳輸模的功率Pi(Z) 從最大值到零；而反向傳輸模的功率Pr(Z)從零變到最大值。說明在耦合區(qū)內(nèi)，正向傳輸模的功率被耦合到了反向傳輸模中。由式(15)、(17) 可以得到滿足相位匹配條件時的反射率。
Fig.2 Coupling schematic of transmission modes in grating coupling region
(19)
將光纖Bragg光柵的耦合系數(shù)k代入式(19)，得最大中心反射率
Rmax＝tanh2(πδnL/λB) (20)
(19)式表明反射率是常量為(｜k｜L)的雙曲正切函數(shù)的平方。由式（16）可知，光纖Bragg光柵可作為選頻反射器，其反射率和帶寬由δn和L決定，根據(jù)反射率R的大小有強(qiáng)弱光柵之分。只要光柵足夠長，總可以使反射率R＝1。當(dāng)不滿足相位匹配條件時，反射率會顯著變小。在光纖Bragg光柵反射濾波器中往往取正反向波傳輸常數(shù)相等，則由相位匹配條件可將式(4)寫為
光纖Bragg光柵可以將正向傳輸?shù)哪Ｊ较蚍聪騻鬏斈Ｊ今詈希瑑赡Ｊ奖仨殱M足相位匹配條件
βi－βr＝2π/Λ （22）
將模有效折射率 代入，
則得其Bragg反射峰值波長λB與光纖Bragg光柵周期Λ的關(guān)系為
則得其Bragg反射峰值波長λB與光纖Bragg光柵周期Λ的關(guān)系為
上式為Bragg反射條件。可見，改變光柵周期Λ和有效折射率neff均可以改變Bragg波長。對兩個參量之一進(jìn)行調(diào)制就可制成Bragg光柵。
反射譜由兩個重要的參數(shù)決定：Bragg光柵帶寬Δλ和峰值反射率R。這些參數(shù)是光柵長度L、折射率調(diào)制深度δn和Bragg波長λB的函數(shù)。Bragg波長反射峰值帶寬(FWHM)可寫為［7］
反射譜由兩個重要的參數(shù)決定：Bragg光柵帶寬Δλ和峰值反射率R。這些參數(shù)是光柵長度L、折射率調(diào)制深度δn和Bragg波長λB的函數(shù)。Bragg波長反射峰值帶寬(FWHM)可寫為［7］
其中，νB為Bragg頻率。N為光柵面?zhèn)€數(shù)(即光柵周期數(shù))，對反射率接近100％強(qiáng)反射光柵S≈1，而弱反射率光柵S≈1.5。由此可見，一個光纖折射率周期性變化的光柵可以反射以Bragg波長λB為中心帶寬Δλ以內(nèi)的一切波長。這里引用近似帶寬［4］Δβ＝4｜k｜，簡單的計算可得
對強(qiáng)光柵，即調(diào)制度δn 較大的情況下是一種較好的近似。
等間隔周期光柵具有接近于1 的峰值反射率以及極窄的反射半寬。由上式可知，R和Δλ主要決定于光柵長度L和折射率變化量δn，L受制作工藝影響一般不超過25mm (太長光纖光柵受環(huán)境影響較嚴(yán)重)， 所以對R和Δλ起決定作用的參量是折射率變化量δn。
表征光纖Bragg光柵性能的主要指標(biāo)為：(1) 中心波長反射率R；（2）反射帶的半寬度；(3)光柵邊帶的抑制；(4)插入損耗。影響這些性能的因素很多，如剩余包層b越小，光柵刻的越深，則反射率越大；但隨著剩余包層的減小，光纖Bragg光柵損耗增加。隨著光柵深度增加，光纖Bragg光柵線寬加大。因此，同時得到高反射率和窄線寬的光纖Bragg光柵是很困難的，應(yīng)以設(shè)法增加刻蝕光柵長度的方法來獲得高反射率的光纖Bragg光柵，并合理設(shè)計各結(jié)構(gòu)參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計。
等間隔周期光柵具有接近于1 的峰值反射率以及極窄的反射半寬。由上式可知，R和Δλ主要決定于光柵長度L和折射率變化量δn，L受制作工藝影響一般不超過
表征光纖Bragg光柵性能的主要指標(biāo)為：(1) 中心波長反射率R；（2）反射帶的半寬度；(3)光柵邊帶的抑制；(4)插入損耗。影響這些性能的因素很多，如剩余包層b越小，光柵刻的越深，則反射率越大；但隨著剩余包層的減小，光纖Bragg光柵損耗增加。隨著光柵深度增加，光纖Bragg光柵線寬加大。因此，同時得到高反射率和窄線寬的光纖Bragg光柵是很困難的，應(yīng)以設(shè)法增加刻蝕光柵長度的方法來獲得高反射率的光纖Bragg光柵，并合理設(shè)計各結(jié)構(gòu)參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計。
3 光纖Bragg光柵制作實驗及結(jié)果
3.1 實驗裝置與方法
本文采用的相位掩模法［8,9,10］是制作光纖Bragg光柵的主要方法。根據(jù)菲涅耳近場分布計算可知，準(zhǔn)相干光經(jīng)過具有一定空間周期分布的位相光柵后可形成0級與±1級等高階衍射。利用其中的任意兩束都可以在光柵后表面附近的近場范圍內(nèi)形成干涉條紋。相位掩模法利用特殊的位相掩模(即相位光柵)結(jié)合不同入射角選擇，抑制其中較強(qiáng)且又不需要的衍射束，留下兩個等強(qiáng)度的較強(qiáng)衍射束，可獲得對比度較高的干涉條紋。其主要方法有兩種，一種是激光垂直掩模板方向，此時0級衍射被抑制，±1級衍射相等，其能量可達(dá)37％以上；另一種方式是激光以與掩模板法向間夾角θ入射，此時0級透射光束與+1級衍射束光強(qiáng)相等， 通過掩模板的兩束光在菲涅爾近場區(qū)發(fā)生干涉，產(chǎn)生的干涉條紋周期為掩模板周期的一半。
這種方法所制備的光纖光柵的Bragg波長與光源的波長無關(guān)。相位掩模光柵衍射圖樣的周期不依賴于入射光波長，與輻照的角度無關(guān)，只與相位光柵的周期Λ有關(guān)。對于光纖與掩模之間的校準(zhǔn)狀況不敏感，對光路穩(wěn)定性要求也較低，對輻照光源的瞬間相干性要求也較為放松。總之，相位掩模法工藝穩(wěn)定、易于準(zhǔn)直、重復(fù)性好，大大簡化了光纖Bragg光柵制造系統(tǒng)，提高了成柵的效率，提高了光柵的質(zhì)量。適于大批量生產(chǎn)光纖Bragg光柵。
本實驗是在德國LAMBDA PHYSIK公司生產(chǎn)的COMPex 150T KrF準(zhǔn)分子激光器上進(jìn)行的，該激光器具有高輸出功率(～20W)，高脈沖能量(～450mJ)，窄線寬(<3pm)，發(fā)散角小(<0.2mrad)以及高時空相干性等特點。
采用相位掩模法制作折射率周期分布的Bragg光柵的實驗裝置圖如圖3所示。實驗裝置制作部分由準(zhǔn)分子激光器、準(zhǔn)直系統(tǒng)、柱狀透鏡和振幅掩模板組成。為了進(jìn)一步提高光的空間相干性，在光纖束后加了準(zhǔn)直系統(tǒng)。光束經(jīng)過準(zhǔn)直后，由全反射鏡反射經(jīng)柱形透鏡聚焦，用來進(jìn)一步調(diào)解曝光能量密度，后通過相位版照射到實驗用的光纖上。
3.1 實驗裝置與方法
本文采用的相位掩模法［8,9,10］是制作光纖Bragg光柵的主要方法。根據(jù)菲涅耳近場分布計算可知，準(zhǔn)相干光經(jīng)過具有一定空間周期分布的位相光柵后可形成0級與±1級等高階衍射。利用其中的任意兩束都可以在光柵后表面附近的近場范圍內(nèi)形成干涉條紋。相位掩模法利用特殊的位相掩模(即相位光柵)結(jié)合不同入射角選擇，抑制其中較強(qiáng)且又不需要的衍射束，留下兩個等強(qiáng)度的較強(qiáng)衍射束，可獲得對比度較高的干涉條紋。其主要方法有兩種，一種是激光垂直掩模板方向，此時0級衍射被抑制，±1級衍射相等，其能量可達(dá)37％以上；另一種方式是激光以與掩模板法向間夾角θ入射，此時0級透射光束與+1級衍射束光強(qiáng)相等， 通過掩模板的兩束光在菲涅爾近場區(qū)發(fā)生干涉，產(chǎn)生的干涉條紋周期為掩模板周期的一半。
這種方法所制備的光纖光柵的Bragg波長與光源的波長無關(guān)。相位掩模光柵衍射圖樣的周期不依賴于入射光波長，與輻照的角度無關(guān)，只與相位光柵的周期Λ有關(guān)。對于光纖與掩模之間的校準(zhǔn)狀況不敏感，對光路穩(wěn)定性要求也較低，對輻照光源的瞬間相干性要求也較為放松。總之，相位掩模法工藝穩(wěn)定、易于準(zhǔn)直、重復(fù)性好，大大簡化了光纖Bragg光柵制造系統(tǒng)，提高了成柵的效率，提高了光柵的質(zhì)量。適于大批量生產(chǎn)光纖Bragg光柵。
本實驗是在德國LAMBDA PHYSIK公司生產(chǎn)的COMPex 150T KrF準(zhǔn)分子激光器上進(jìn)行的，該激光器具有高輸出功率(～20W)，高脈沖能量(～450mJ)，窄線寬(<3pm)，發(fā)散角小(<0.2mrad)以及高時空相干性等特點。
采用相位掩模法制作折射率周期分布的Bragg光柵的實驗裝置圖如圖3所示。實驗裝置制作部分由準(zhǔn)分子激光器、準(zhǔn)直系統(tǒng)、柱狀透鏡和振幅掩模板組成。為了進(jìn)一步提高光的空間相干性，在光纖束后加了準(zhǔn)直系統(tǒng)。光束經(jīng)過準(zhǔn)直后，由全反射鏡反射經(jīng)柱形透鏡聚焦，用來進(jìn)一步調(diào)解曝光能量密度，后通過相位版照射到實驗用的光纖上。
Fig.3 Experimental setup for the fabrication of fiber Bragg gratings
KrF準(zhǔn)分子激光器的輸出波長為248nm，光斑的面積為10×20mm 2，來自準(zhǔn)分子激光器的紫外脈沖激光垂直入射到消零級衍射相位掩模板上。其±1級衍射相等，能量可達(dá)37％以上。因而準(zhǔn)分子激光透過掩模板分成兩束(±1級衍射)，相干形成一個光強(qiáng)分布場。這一分布場直接照射到一根摻B-Ge光敏單模石英光纖上。由于摻Ge-光纖的光致折變效應(yīng)，使得纖芯折射率呈周期性的分布而形成Bragg反射光柵。
光纖Bragg光柵利用相位掩模板在氫載的普通光纖上制作而成。Bragg中心波長位于1550nm。實驗所用的光纖是普通商用的9μm芯徑的單模通信光纖。為提高其紫外光敏性，實驗前采用載氫增敏的方法［11,12］。在室溫、1.52×104Pa氫氣中處理了約7周。結(jié)果表明， 經(jīng)過這樣長時間的載氫處理，纖芯中的氫溶解度已達(dá)到其飽和值，處理后的光纖在96hr內(nèi)有足夠的光敏性。
在曝光過程中，入射到掩模上的單脈沖能量密度可以通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)分子激光器的放大器或諧振腔的電壓來控制。由于在振幅調(diào)制準(zhǔn)分子激光的照射下，摻氫增敏的商用摻鍺光纖纖芯折射率會發(fā)生周期性變化。傳播于其纖芯內(nèi)部的光將在特定波長附近與包層模耦合，在進(jìn)一步的傳輸中損耗。光纖Bragg光柵的生長特性用寬帶光源和光譜分析儀觀測透射譜的損耗峰進(jìn)行實時監(jiān)測。選用機(jī)械電子工業(yè)部第十三研究所研制的GXF001型摻鉺光纖放大器（EDFA）在0dBm輸入時ASE發(fā)射譜作為寬帶光源。波長范圍1530～1560nm，飽和輸出功率＞15dBm，輸入光功率-4～+7dBm，光功率輸出穩(wěn)定度＜+/-0.1dB。噪聲系數(shù)＜6（Pin=0dBm，Pout=16 dBm,@1550nm)。增益平坦度±0.5dB/nm（Pin＝0dBm）。當(dāng)泵浦功率40mW時，輸出光功率4.95mW。并采用Advantest Q8381型光纖光譜分析儀，工作波長范圍0.6～1.75nm,分辨率0.1nm。隨時觀測并記錄紫外寫入過程中光譜的變化，找出變化規(guī)律，得到形成光纖Bragg光柵的最佳條件。可以通過觀測光纖后透射光總強(qiáng)度來初步判定光纖Bragg光柵的形成情況，并確認(rèn)光纖光柵形成的最佳時機(jī)。
由于纖芯折射率的改變量與照射能量在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。因此，通過延長曝光時間可以在一定程度上彌補吸收效率的不足。摸索最佳光纖增敏條件以及曝光強(qiáng)度和時間，保證光纖與光場干涉條紋嚴(yán)格垂直。同時，減小曝光中的微小震動將有助于提高其反射率，降低反射半寬。
利用光纖光譜分析儀測試光纖Bragg光柵的透射光譜。可見光纖Bragg光柵已經(jīng)形成，并且發(fā)生了纖芯與包層之間的明顯能量傳遞。光纖Bragg光柵的反射率隨照射時間的增加而增大。達(dá)到一定值后，在一段時間內(nèi)維持不變。隨后再次隨照射時間的增加而增加，達(dá)到最大值后，反射率開始下降。由公式可推算出耦合系數(shù)k＝3.6×102m -1，折射率的實際變化量約為2×10-4。
根據(jù)應(yīng)用項目的要求，所研制的光纖Bragg光柵結(jié)果如下：
1.用作摻鉺光纖激光器(EDFL)諧振腔的輸出選頻器，利用摻鉺光纖熒光譜的較平坦波段1540nm～1560nm作為發(fā)射譜，如圖4所示。光纖Bragg光柵透射譜如圖5(a)所示。光纖Bragg光柵峰值透射率為-5dB(反射率68%)，其中心波長1560.35nm，3dB帶寬為0.13nm。在大于1560nm波段，光纖Bragg光柵透射譜基線呈下降趨勢。這主要是由于熒光譜發(fā)射強(qiáng)度在大于1560nm波段下降所造成的。
光纖Bragg光柵利用相位掩模板在氫載的普通光纖上制作而成。Bragg中心波長位于1550nm。實驗所用的光纖是普通商用的9μm芯徑的單模通信光纖。為提高其紫外光敏性，實驗前采用載氫增敏的方法［11,12］。在室溫、1.52×104Pa氫氣中處理了約7周。結(jié)果表明， 經(jīng)過這樣長時間的載氫處理，纖芯中的氫溶解度已達(dá)到其飽和值，處理后的光纖在96hr內(nèi)有足夠的光敏性。
在曝光過程中，入射到掩模上的單脈沖能量密度可以通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)分子激光器的放大器或諧振腔的電壓來控制。由于在振幅調(diào)制準(zhǔn)分子激光的照射下，摻氫增敏的商用摻鍺光纖纖芯折射率會發(fā)生周期性變化。傳播于其纖芯內(nèi)部的光將在特定波長附近與包層模耦合，在進(jìn)一步的傳輸中損耗。光纖Bragg光柵的生長特性用寬帶光源和光譜分析儀觀測透射譜的損耗峰進(jìn)行實時監(jiān)測。選用機(jī)械電子工業(yè)部第十三研究所研制的GXF001型摻鉺光纖放大器（EDFA）在0dBm輸入時ASE發(fā)射譜作為寬帶光源。波長范圍1530～1560nm，飽和輸出功率＞15dBm，輸入光功率-4～+7dBm，光功率輸出穩(wěn)定度＜+/-0.1dB。噪聲系數(shù)＜6（Pin=0dBm，Pout=16 dBm,@1550nm)。增益平坦度±0.5dB/nm（Pin＝0dBm）。當(dāng)泵浦功率40mW時，輸出光功率4.95mW。并采用Advantest Q8381型光纖光譜分析儀，工作波長范圍0.6～1.75nm,分辨率0.1nm。隨時觀測并記錄紫外寫入過程中光譜的變化，找出變化規(guī)律，得到形成光纖Bragg光柵的最佳條件。可以通過觀測光纖后透射光總強(qiáng)度來初步判定光纖Bragg光柵的形成情況，并確認(rèn)光纖光柵形成的最佳時機(jī)。
由于纖芯折射率的改變量與照射能量在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。因此，通過延長曝光時間可以在一定程度上彌補吸收效率的不足。摸索最佳光纖增敏條件以及曝光強(qiáng)度和時間，保證光纖與光場干涉條紋嚴(yán)格垂直。同時，減小曝光中的微小震動將有助于提高其反射率，降低反射半寬。
利用光纖光譜分析儀測試光纖Bragg光柵的透射光譜。可見光纖Bragg光柵已經(jīng)形成，并且發(fā)生了纖芯與包層之間的明顯能量傳遞。光纖Bragg光柵的反射率隨照射時間的增加而增大。達(dá)到一定值后，在一段時間內(nèi)維持不變。隨后再次隨照射時間的增加而增加，達(dá)到最大值后，反射率開始下降。由公式可推算出耦合系數(shù)k＝3.6×
根據(jù)應(yīng)用項目的要求，所研制的光纖Bragg光柵結(jié)果如下：
1.用作摻鉺光纖激光器(EDFL)諧振腔的輸出選頻器，利用摻鉺光纖熒光譜的較平坦波段1540nm～1560nm作為發(fā)射譜，如圖4所示。光纖Bragg光柵透射譜如圖5(a)所示。光纖Bragg光柵峰值透射率為-5dB(反射率68%)，其中心波長1560.35nm，3dB帶寬為0.13nm。在大于1560nm波段，光纖Bragg光柵透射譜基線呈下降趨勢。這主要是由于熒光譜發(fā)射強(qiáng)度在大于1560nm波段下降所造成的。
Fig.4 Emission spectrum of Er3＋-doped fibers3.2 結(jié)果與討論
2.用作密集波分復(fù)用的光纖Bragg光柵濾波器，其透射譜如圖5(b)(中心波長1559.84nm，帶寬0.399nm)和圖5(c)(中心波長1558.6nm, 帶寬為0.285nm)所示。光纖Bragg光柵峰值透射率均<-20dB(反射率>99%)。
Fig.5 Transmission spectrum of fiber Bragg gratings
3.用作EDFL諧振腔的全反射器，其透射譜如圖5(d)所示。光纖Bragg光柵峰值透射率<-20dB(反射率>99%)，中心波長1560.65nm，帶寬0.6nm。邊瓣得到充分抑制，且重復(fù)性良好。
感謝機(jī)械電子工業(yè)部第十三研究所光電專業(yè)部秦志強(qiáng)高級工程師在光纖Bragg光柵測試過程中給予的大力協(xié)助。■
感謝機(jī)械電子工業(yè)部第十三研究所光電專業(yè)部秦志強(qiáng)高級工程師在光纖Bragg光柵測試過程中給予的大力協(xié)助。■
基金項目：郵電部郵電科技發(fā)展項目資助
作者簡介：郭玉彬 男，1962年生，長春郵電學(xué)院通信工程系副 教授，博士后。主要從事光電子及光通信領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。
作者單位：郭玉彬（長春郵電學(xué)院通信工程系 長春 130012）
葛璜（中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 北京 100083)
作者簡介：郭玉彬 男，1962年生，長春郵電學(xué)院通信工
作者單位：郭玉彬（長春郵電學(xué)院通信工程系 長春 130012）
葛璜（中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 北京 100083)
參考文獻(xiàn)：
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