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[发明专利]一种用于模间增益均衡的少模光纤增益剖面快速设计方法-CN202111043042.X有效
发明人：郑晶晶;裴丽;赵琦;常彦彪;王建帅;李祉祺;宁提纲;李晶;宋豫婧 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于模间增益均衡的少模光纤增益剖面快速设计方法，通过简化增益剖面设计模型和求解思路，快速高效地实现少模光纤增益剖面设计，该方法基于简单的解析模型，计算难度低，在不使用计算机辅助的情况下也可以手动完成增益剖面的参数设计。本发明提出的一种用于模间增益均衡的少模光纤增益剖面快速设计方法，数学模型简洁易操作，计算机辅助计算条件下典型完成时间在1分钟以内，显著降低设计耗时，且极端条件下可通过手算实现求解，降低了设计对计算机辅助计算的依赖程度。
一种用于增益均衡光纤剖面快速设计方法

[发明专利]一种可切换和可调谐的多波长光纤激光器-CN201911166074.1有效
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶;李晶;谢彩健 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-11-25 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明揭示了一种可切换和可调谐的多波长光纤激光器。该激光器包括泵浦激光器1，波分复用器2，增益光纤3、隔离器4，Sagnac环干涉仪10，光纤滤波器6和第二光耦合器9，各个器件之间通过光纤耦合的方式构成一个光纤激光器谐振腔。该激光器采用了Sagnac环干涉仪10和光纤滤波器6级联的方式来进行滤波，Sagnac环干涉仪10作为调谐单元，主要用来实现激光可调谐，增加激光输出稳定性；光纤滤波器6作为选模单元，主要用来实现激光可切换和多波长，最终得到了高稳定、可切换、可调谐的多波长窄带激光输出。该激光器具有波长数量和位置均可调谐、稳定性高、成本低、鲁棒性好、重复性好和易实现等特点。
一种切换调谐波长光纤激光器

[发明专利]一种增益差极小的三层芯多层掺铒离子的4模光纤-CN202010940016.6在审
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶;李晶;王建帅;赵琦;李祉祺;解宇恒;徐琳;徐文轩 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种增益差极小的三层芯多层掺铒离子4模光纤，它包括纤芯1，沟槽2和包层3，纤芯1位于光纤最中心，包层3位于纤芯1外部，在包层3内距离纤芯1较近处为沟槽2。纤芯1又分为三层，分别为中心层1‑1、环层1‑2和外芯层1‑3紧密相接。离子掺杂主要集中在纤芯1区域，将纤芯1分三层环进行掺杂，该三层离子填充区域分别与掺铒离子4模光纤的中心层1‑1、环层1‑2和外芯层1‑3折射率分布区域相同。这种三层芯沟槽辅助的折射率分布使得该光纤拥有较高的模式折射率差，能减弱模间串扰，降低了应用时的弯曲损耗。而且，这种折射率分布有助于降低各模组功率填充因子差值，能大大降低粒子掺杂分布优化的难度，更容易实现增益均衡。
一种增益极小三层多层离子光纤

[发明专利]一种光纤掺杂浓度的测量装置-CN201910248590.2有效
发明人：裴丽;何倩;宁提纲;郑晶晶;王建帅;常彦彪;解宇恒;郭智君 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤掺杂浓度的测量装置，属于光纤通信、图像处理领域。该装置由多波长光纤激光光源(1)、准直设备(2)和定量显微折射率测量设备(3)构成。本发明提出了利用光纤折射率分布，测量光纤掺杂浓度的方法。目前，光纤折射率测量装置基于单波长测量，测量结果只能反映光纤掺杂单一材料时的掺杂浓度。本发明采用多波长测量的方法，实现了多种掺杂光纤的掺杂浓度的测量。通过调节多波长光纤激光光源(1)，得到不同波长下光纤折射率分布。将实际测量的光纤折射率分布值与根据Sellmeier掺杂公式得到的理论值进行对比，得出所测光纤的实际掺杂材料和浓度。
一种光纤掺杂浓度测量装置

[发明专利]高效率注入锁定光纤锥激光器-CN201810732153.3有效
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶;谢彩健 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2018-07-05 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明涉及一种高效率注入锁定光纤锥激光器，由泵浦源1，光隔离器2，单模有源掺稀土光纤3，双包层有源掺稀土锥形光纤4构成。双包层有源掺稀土锥形光纤由有源掺稀土纤芯41、纤芯与内包层42、外包层43构成，纤芯、内外包层折射率分别为n1，n2，n3且n1n2n3，这种折射率分布能使高阶模激光更有效耦合到内包层，抑制模式跳变效应。在单模有源掺稀土光纤3的两端写入高反射光栅31与部分反射光栅32，在双包层有源掺稀土锥形光纤4的粗端写入低反射光栅5，在其锥形区上下部分写入倾斜角光栅52和53，保证激光从纤芯中心输出，降低光在锥形区的光泄漏问题。该激光器泵浦效率高，散热性好，能抑制模式跳变效应，拥有高质量高功率的输出光。
高效率注入锁定光纤激光器

[发明专利]一种监测光纤残余应力对脉冲激光输出影响的装置-CN201910248596.X在审
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶;王建帅;解宇恒;何倩;郭智君 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种监测光纤残余应力对脉冲激光输出影响的装置，它包括脉冲激光光源1，隔离器2，光纤三维测量装置3，残余应力显示器4和自相关仪6，光纤三维测量装置3中放置待测对称大模场增益光纤5。高精度高灵敏度光纤残余应力测量装置3可以测量低量级的光纤残余应力变化，而残余应力显示器4和自相关仪6分别显示光纤横截面残余应力分布和脉冲波形变化，该装置就可以实时地、可视化地、更加细致和深入地研究光纤残余应力对激光脉冲传输的影响，优化和提高了此方面的研究手段和研究方法，对大模场增益光纤的设计、制作、优化和其在高功率光纤激光器和放大器中的应用提供一定的指导作用。
一种监测光纤残余应力脉冲激光输出影响装置

[实用新型]一种基于混合光纤结构的全光纤滤波器-CN201921099085.8有效
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-07-15 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： G02B6/293 文献下载
摘要：本技术涉及一种基于混合光纤结构的全光纤滤波器，它包括普通单模光纤10，少模光纤21，普通单模光纤10与少模光纤21熔接而成的第一椭球光纤结构31，少模光纤21与少模光纤21熔接而成的第二椭球光纤结构32，少模光纤21与普通单模光纤10的偏芯熔接点33。第一椭球光纤结构31和第二椭球光纤结构32能加大模场失配程度，更有效的激发高阶模式，同时在偏芯熔接点33处重新发生耦合，利用这两种结构旨在得到更高的滤波消光比。该滤波器制作方法简单，结构紧凑体积小，稳定性好。将之用于光纤激光器系统，由于其全光纤结构可以保证光纤激光器的整体性，同时可以得到输出激光波长数量可切换且激光波长位置可调的光纤激光器。
一种基于混合光纤结构滤波器

[发明专利]一种用于模式增益均衡的升阶型掺杂的阶跃折射率少模光纤-CN202010065517.4在审
发明人：郑晶晶;裴丽;赵琦;常彦彪;李祉祺;王建帅;宁提纲;李晶 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2020-01-20 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G02B6/036 文献下载
摘要：本发明提供了一种带有升阶型稀土掺杂的阶跃折射率光纤。本发明所述光纤纵向均匀，折射率剖面为阶跃型,从内而外依次包括纤芯和包层两部分。在纤芯部分以同心圆为边界划分为依次相邻的两层或多层,每层稀土掺杂浓度相同,相邻层由内而外稀土掺杂浓度依次升高。每层折射率不足或盈余的部分通过共掺元素补足或消除。当光纤用于空分复用系统放大时，能够为在其中同时进行放大的各模式提供增益均衡特性。本发明所述光纤能够使现有少模增益光纤的增益均衡特性优化，同时保证与传输光纤之间的低损耗、低串扰连接。
一种用于模式增益均衡升阶型掺杂阶跃折射率光纤

[实用新型]基于QPM和BKC技术的光纤折射率与内应力测量装置-CN201920416867.3有效
发明人：裴丽;解宇恒;郑晶晶;王建帅;常彦彪;何倩 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种基于QPM和BKC技术的光纤折射率分布与内应力综合测量装置，属于光学检测领域。该装置包括：激光光源、激光准直器、反射镜、衰减器、起偏器、透镜组、载物台、匹配液池、高精度短线程线性移动平台、步进电机、物镜、补偿器、检偏器、分束器、目镜、CCD、计算机以及待测光纤。通过光路与器件的配合，所述测量装置采用QPM与BKC技术实现了在同一个平台上对光纤折射率及内应力分布的联合测量，测量简单、易操作。同时，所述测量装置的光纤无损测量，排除了截断光纤测量方法中由于切面不平均带来的测量误差。此外，该装置能够实现对所有光纤折射率和内应力分布的精确测量，为空分复用光纤及其他特种光纤的生产和使用提供了切实保障。
基于 qpm bkc 技术光纤折射率内应力测量装置

[发明专利]一种泄漏高阶模的多层折射率沟壑梯度光纤-CN201911105960.3在审
发明人：裴丽;郭智君;宁提纲;郑晶晶;王建帅;何倩;解宇恒;常彦彪 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2020-02-11 - 主分类号： G02B6/028 文献下载
摘要：本发明涉及一种泄漏高阶模的多层折射率沟壑梯度光纤，属于大功率光纤放大器、激光器、特种光纤领域。光纤结构包括随半径增大而减小的梯度折射率纤芯(1)，由低折射率沟壑(2)和(4)以及高折射率环(3)交替环绕构成包层；其中一层低折射率沟壑(4)具有泄漏缝隙。本发明可以利用传统的MCVD法和填充玻璃棒的方法制得。通过在低折射率沟壑开泄漏缝，使得在基模损耗基本不变的情况下高阶模更容易泄漏，可以有效增大高阶模‑基模损耗比，实现光纤的单模运行。同时，折射率梯度分布的纤芯具有良好的抗弯曲性能，使得基模分布几乎不随弯曲半径变化，实现了功率输出的稳定性。
泄漏低折射率沟壑高阶模基模光纤大功率光纤放大器梯度折射率纤芯玻璃棒抗弯曲性能折射率梯度半径变化半径增大高折射率功率输出光纤结构特种光纤激光器传统的折射率包层单模多层减小纤芯填充环绕

[发明专利]基于QPM和BKC技术的光纤折射率与内应力测量装置-CN201910248985.2在审
发明人：裴丽;解宇恒;郑晶晶;王建帅;常彦彪;何倩 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于QPM和BKC技术的光纤折射率分布与内应力综合测量装置，属于光学检测领域。该装置包括：激光光源、激光准直器、反射镜、衰减器、起偏器、透镜组、载物台、匹配液池、高精度短线程线性移动平台、步进电机、物镜、补偿器、检偏器、分束器、目镜、CCD、计算机以及待测光纤。通过光路与器件的配合，所述测量装置采用QPM与BKC技术实现了在同一个平台上对光纤折射率及内应力分布的联合测量，测量简单、易操作。同时，所述测量装置的光纤无损测量，排除了截断光纤测量方法中由于切面不平均带来的测量误差。此外，该装置能够实现对所有光纤折射率和内应力分布的精确测量，为空分复用光纤及其他特种光纤的生产和使用提供了切实保障。
光纤折射率测量测量装置应力分布光纤切面综合测量装置激光准直器内应力测量步进电机待测光纤光纤测量光学检测激光光源技术实现空分复用特种光纤无损测量线性移动补偿器反射镜分束器检偏器匹配液起偏器衰减器透镜组载物台短线光路截断目镜物镜计算机配合联合生产

[发明专利]一种相位延迟量可调的光纤内应力测量装置-CN201910248599.3在审
发明人：裴丽;郭智君;宁提纲;郑晶晶;王建帅;何倩;解宇恒;常彦彪 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种相位延迟量可调的光纤内应力测量装置，属于光纤通信、光电测量，信号处理领域。单纵模激光光源(1)发出的光束经过偏光显微镜(2)的反光镜照射到载物台上的光纤，透射光经过物镜输出到可变补偿器(3)，经过可变补偿器(3)的光束通过检偏器后被CCD相机(4)接收。调节可变补偿器(3)的相位延迟量，得到光纤引入延迟量的不同测量结果。对比不同的测量结果，得到同一像素点光强极小值取最小时的延迟量，实现光纤引入延迟量的准确测量。由光纤引入延迟量与内应力之间的函数关系，通过计算得到光纤的内应力分布，实现光纤内应力的测量。
光纤延迟量相位延迟量可变补偿内应力测量可调的引入反光镜信号处理领域单纵模激光偏光显微镜光纤通信光电测量光束通过函数关系同一像素应力分布准确测量检偏器透射光点光物镜载物光源照射测量输出

[发明专利]注入锁定光纤锥激光器-CN201810094454.8在审
发明人：裴丽;常彦彪;宁提纲;郑晶晶;谢彩健 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明涉及一种注入锁定光纤锥激光器，系统由泵浦源1，光隔离器2，单模有源掺稀土光纤3，双包层有源掺稀土锥形光纤4；双包层有源掺稀土锥形光纤由有源掺稀土纤芯41、内包层42与外包层43构成，其折射率分别为n1，n2，n3且n1>n2>n3，这种折射率分布使在光传输过程所激发的高阶模能更有效的耦合到内包层，抑制模式不稳定效应。在单模有源掺稀土光纤3的两端写入高反射光栅31与部分反射光栅32，利用紫外激光器或飞秒激光器在双包层有源掺稀土锥形光纤4的粗端写入低反射光栅5。该激光器结构简单，实际应用性好，具有较高的信号吸收率，散热性好，泵浦效率高，能抑制模式跳变效应，拥有高功率高质量的激光输出。
锥形光纤双包层稀土掺稀土光纤注入锁定激光器光纤锥内包层单模写入吸收率掺稀土纤芯飞秒激光器高反射光栅激光器结构折射率分布紫外激光器光栅泵浦效率反射光栅光隔离器模式跳变散热性好稳定效应泵浦源低反射高功率高阶模光传输外包层应用性折射率耦合到粗端激光输出激发

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