对非保偏光纤放大器进行偏振控制是获得高功率线偏振光纤激光输出的有效途径。介绍了光纤放大器偏振控制的原理, 对基于随机并行梯度下降（SPGD）算法的偏振控制进行了理论仿真, 分析了算法性能评价函数、扰动电压分布类型、增益步进、扰动幅度等参数对偏振控制效果的影响。利用现场可编程门逻辑阵列（FPGA）执行SPGD算法, 控制输出光的偏振态, 获得了消光比大于11 dB的激光输出。

四波混频

相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)因其优良的综合性能成为目前最主要的入侵和振动分布式传感监测方法之一。总结了φ-OTDR分布式光纤传感监测系统的光源技术、传感头技术和信号解调技术的研究进展，对各部分的最新研究成果进行了评述，对其创新性和存在的问题进行了分析。阐述了微分振幅检波技术和直接相位解调技术的工作原理，并对两种解调方法进行了比较：微分振幅检波技术从散斑图样来解调相位信息是艰难的，它是一种非直接的、定性的测量方法；直接相位解调技术是一种直接的、定量的测量方法，可以应用于动态测量以及光纤水听器中，但受相干散斑衰落的影响较大。最后展望了基于φ-OTDR的分布式光纤传感监测技术的应用前景。

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中重叠光谱的中心波长解调问题,提出一种基于门控循环单元(GRU)网络的波长检测方法。该方法将FBG重叠光谱的波长解调问题转换为模型回归问题,同时考虑到光谱数据的序列特征和频谱特性,采用GRU网络实现对光谱数据的特征学习,训练得到相应的波长检测模型,从而实现对重叠光谱的精确快速解调。经实验验证,所提方法能够解决FBG传感网络光谱部分重叠或完全重叠条件下的中心波长的精确解调问题,其方均根小于1 pm的测试结果占总数的88.2%。相比现有的解调方式,所提方法在检测精度和稳定性上均有一定的提升,为提高FBG传感网络的复用能力提供了新的途径。

分析比较了光纤布拉格光栅(FBG)传感解调系统的6种寻峰算法:蒙特卡罗(Monte Carlo)算法、直接比较法、二次插值数值微分法、一般多项式拟合法、多项式-高斯公式拟合法和高斯公式非线性曲线拟合法。通过分析算法理论误差,结合算法仿真和实验研究,给出了算法误差及相关影响因素。研究发现输入信号的信噪比与寻峰算法的算法误差呈线性关系,相同条件下,高斯公式非线性曲线拟合法获得的精度最高。在光纤布拉格光栅传感实验系统中,对于信噪比为40 dB的输入信号,算法的寻峰精度可达到0.44 pm。结果表明,算法输入信噪比是影响寻峰算法中算法误差的决定因素,寻峰算法中的最佳算法为高斯公式非线性曲线拟合法。

为了提高光纤光栅传感系统的容量和解调精度，研究了多通道光纤光栅传感系统的相关解调技术，提出了一种应用于多通道光纤布拉格光栅(FBG)传感系统解调的算法。结合仿真和实验，给出了该算法对光纤光栅反射峰的解调效果，分析了算法的精度。研究发现，整个系统可实现32路光栅复用，能在1525～1585 nm的波长范围内进行解调，算法的解调精度可达2 pm，分辨率为0.1 pm。该算法有效地降低了一般寻峰算法中输入信噪比(SNR)对系统解调精度的影响，系统的测量精度、测量范围、可靠性都得到改善，能够很好地应用于实际工程。

激光放大器，非线性光学，光纤激光，光纤激光计算工具箱-光纤光学计算软件

非线性光纤光学 第三版 中文版 Govind P. Agrawal 著作 Nonlinear Fiber Optics, Third Edition Applications of Nonlinear Fiber Optics 包含非线性光纤光学原理篇及应用篇两部分

针对当前光纤电流传感器较难同时实现较高灵敏度和较好稳定性的问题, 根据法拉第效应, 从理论上建立了基于琼斯矩阵的直通式、反射式全光纤电流传感器的数学模型; 利用OptiSystem软件进行仿真, 得到直通式、反射式全光纤电流传感器的线性灵敏度分别为0.24和0.37。提出了光纤环形衰荡结构, 将强度调制转换为时间调制, 从而消除了光源及外界环境对系统性能的影响, 使系统同时实现较高的灵敏度和较好的稳定性。通过理论及实验证实了该方案的可行性。

近年来，用光孤子传输信息的光纤通信系统在长距离、大容量传输方面凸显了自身的优势，必将在新一代通信技术与商用上发挥巨大的作用。光孤子在光纤中的传输满足非线性薛定谔方程。从寻求行波变换、求解过程和解的物理意义等方面，对于求解非线性薛定谔方程常用的三种求解方法即 Jacobi椭圆函数展开法、三角函数假设法和试探函数法进行了分析整理及优劣比较，并引入了新近提出的 (G′/G)展开法。计算表明， (G′/G)展开法在行波变换和计算过程都相对其他三种方法简单，且得到的解也较为丰富，因此，该展开法在非线性薛定谔方程及相关方程的求解中具有广阔的应用前景。