非平衡M-Z波导调制器在光纤光栅波长解调中的应用

"这篇论文详细探讨了一种基于非平衡M-Z型波导调制器的光纤光栅波长解调方法，旨在实现高精度的波长解调。论文作者为夏磊和王葵如，他们分别是一位硕士研究生和教授，专注于光纤光栅传感解调技术和光纤通信领域。文中研究了非平衡M-Z型铌酸锂波导调制器的干涉解调原理，分析了臂长差和调制电压如何影响解调精度和范围。通过数值仿真，证实了光强透射率与波长之间的周期性余弦变化关系，证明了解调精度可达1pm，解调范围可达到2.4nm，且具有高稳定性和灵敏度。" 本文的研究焦点在于光纤光栅传感技术，这是一种利用光纤光栅作为传感器，通过检测光波长的变化来获取物理或化学信息的方法。非平衡M-Z型波导调制器在此过程中起着关键作用，它是一种干涉型调制器，由两个相等长度的波导臂组成，但通过引入微小的臂长差和电压调制，可以实现对入射光的相位调制，从而进行波长解调。 论文中提到的非平衡M-Z型波导调制器的干涉解调原理是指，当输入光经过调制器时，由于两臂的长度差，光波会在两个臂中经历不同的相位延迟，产生干涉效应。通过改变调制电压，可以调整这个相位差，进而改变输出光的强度分布，这与输入光的波长密切相关。数值仿真的结果表明，这种调制器能够在光强透射率与波长之间建立一种线性关系，使得在余弦曲线的1/2个周期内，透射率的变化可以被用来进行波长的线性解调。 该解调方法的优势在于其高精度，解调精度达到了1pm（picometer，皮米），这是一个非常微小的波长单位，显示了这种方法在精密测量中的潜力。此外，解调范围可达2.4nm（纳米），这涵盖了大部分光纤光栅传感器的工作波长范围。同时，由于其良好的稳定性，该方法适用于各种环境下的长期监测，而高检测灵敏度则意味着即使是很微弱的信号变化也能被准确捕捉。 总结来说，这篇论文提出的基于非平衡M-Z型波导调制器的光纤光栅波长解调方法为光纤传感领域的高精度测量提供了新的途径，有望在光纤通信、结构健康监测、环境监控等多个领域得到应用。