莫尔光纤光栅实现全光时域差分器的设计与验证

本文主要探讨了一种基于莫尔光纤光栅（Moiré Fiber Grating, MFG）的全光学时间差分器的设计与实现。莫尔光纤光栅是一种利用光在特定结构中的干涉现象来实现光信号处理的技术，其原理是通过周期性改变光纤的折射率分布，使得不同波长或相位的光在经过时产生干涉，从而实现对光信号的时间特性进行分析。 设计者们针对单个莫尔光纤光栅进行了深入研究，发现只需一个π相位偏移点，这种光栅就能作为第一阶时间差分器。π相位偏移意味着光的相位反转，这在时间域上相当于光脉冲宽度的变化，因此可以区分出输入光脉冲的前后边缘，实现基本的时间分辨功能。这一发现简化了光栅结构，降低了制造成本，同时提高了系统的灵活性。 进一步地，他们展示了如何通过引入两个对称的π相位偏移点，使莫尔光纤光栅具备第二阶时间差分的能力。这意味着该光栅不仅可以识别脉冲的起始和结束，还能测量出脉冲内部的微小变化，如边沿的斜率，这对于某些高精度的应用，如光通信和光信号处理等领域具有重要意义。 作者们成功地制作了一个实际的莫尔光纤光栅，并对其性能进行了实验验证，结果证实了理论模拟的准确性。这项工作不仅为光学信号处理领域提供了一种新颖且高效的解决方案，而且对于推动光纤光栅技术在高速、高精度光通信系统中的应用具有重要价值。 本文的研究成果对于理解和开发基于莫尔光纤光栅的全光学时域处理设备具有重要的学术意义和实际应用前景，为光通信和光子学领域的未来发展奠定了坚实的基础。