论文题目: Numerical and Experimental Characterization of Radiation Mode of 45° Tilted Fiber Grating
论文作者：H. Qin, Q. He, Z. Xing, X. Guo, Z. Yan, Q. Sun, K. Zhou, H. Wang, D. Liu, and L. Zhang
期刊: Journal of Lightwave Technology
本文主要研究了45°倾斜光纤光栅辐射模的分布特性。首先将整个光栅分成很小的光栅单元，通过体电流法计算出该单元的辐射模场分布和相应的损耗系数，通过迭代计算可以获得光栅的辐射模场在轴向的分布特性，并建立起光栅辐射模场分布的三维模型。之后利用光栅制备平台制备出不同长度和不同性能的45°倾斜光纤光栅，以可调谐激光器为光源，通过偏振控制器调节入射光的偏振态以使辐射强度达到最大后，再使用光斑分析仪捕捉其模场分布，实验数据与理论数据较为吻合。再使用旋转台和高性能探测器测量在不同方位角下辐射模的能量分布，从而获得辐射模在径向的精确分布，实验结果与理论分析吻合程度较高。最后通过旋转偏振片获得辐射模的偏振分布特性，结果表明45°倾斜光纤光栅的辐射模具有非常高的偏振度，在偏振相关分析中将发挥重要的作用。
论文题目: In-fiber single-polarization diffraction grating based on radiant tilted fiber grating
论文作者：Huabao Qin, Qinyun He, Zhikun Xing, Xi Guo, Zhijun Yan, Qizhen Sun
期刊: Optics Letters
本文主要研究倾斜光纤光栅的衍射特性，并提出了一种具有单偏振特性的光纤衍射光栅。我们从傅里叶光学分析法和相位匹配条件出发，可以推导得到用于描述出射光的出射角的公式，并进一步得到对应的角色散的大小，从而建立起倾斜光纤光栅衍射特性的理论模型。之后通过对模型进行数值仿真，分析光栅倾角、光栅周期以及入射光波长对光栅的色散性能的影响，并分析光栅辐射模的偏振度与光栅倾角之间的关系，发现当倾角位于45°附近时，其辐射模具有最好的偏振特性。基于上述分析，我们使用光栅制备平台制备了具有不同倾角的倾斜光纤光栅，并测量了其角色散的大小。实验结果与数值仿真结果相吻合，其中对于45°倾斜光纤光栅，其在1554nm的角色散大小为0.054°/nm，与仿真结果0.053°/nm非常吻合。最后我们测量了不同倾角的倾斜光栅的辐射模的偏振度，结果表明，45°倾斜光纤光栅具有最好的偏振特性。
论文题目: Compact linear polarization spectrometer based on radiation mode shaped in-fiber diffraction grating
论文作者：Huabao Qin, Qinyun He, Yarien Moreno, Zhikun Xing, Xi Guo, Zhijun Yan, Qizhen Sun
期刊: Optics Letters
本文提出了一种基于辐射模整形光纤衍射光栅的线偏振光谱分析仪。由于标准的全光纤衍射光栅的辐射模场在轴向的分布是指数衰减的，其能量分布不均匀，对于光谱仪的性能会产生一定的影响。为此我们提出了一种高斯切趾线型对光栅的辐射模进行整形，得到了沿光纤轴向具有均匀分布的辐射模场。之后我们将其应用于偏振光谱分析仪中，搭建起基于全光纤衍射光栅的线偏振光谱分析仪。光栅的衍射光被由柱透镜和平凸透镜组成的透镜组进行准直压缩和聚焦，投射至线阵CCD探测器表面，并输出相应的光谱信号。我们使用了窄线宽的可调谐激光器对光谱仪的性能进行了评估，结果表明，该光谱仪的分辨率可达到0.05nm，波长范围覆盖1495-1610nm，具有非常紧凑且稳定的结构，可以实现高性能的偏振光谱分析。
论文题目: A Large Measurement Range Bending Sensor Based on Microfiber Probe
论文作者：Shijie Tan, Yanpeng Li, Tao Liu, Zhijun Yan, Deming Liu, and Qizhen Sun
期刊: IEEE Photonics Technology Letters
本文提出了一种基于微米光纤探针的大曲率范围弯曲传感器。通过在非绝热拉伸过程中折断多模双锥型微米光纤，形成反射型的探针式传感单元。这种探针型传感器是一种in-line迈克尔逊干涉仪,探测光在经过锥形区时会激发出高阶模,而光纤端面的菲涅尔反射使得高阶模和基模在锥型区重新耦合并形成模间干涉。弯曲变形影响微米光纤探针的折射率分布，从而导致谐振凹陷发生波长偏移。实验结果表明，基于微米光纤探针的弯曲传感器的曲率范围为0-11.82m-1。同时，在8.73-11.82m-1的曲率范围内具有700pm / m-1的最大曲率灵敏度。这种基于微米光纤探针的弯曲传感器具有体积小，曲率测量范围大，柔韧性好等优点，适用于测量半封闭空间的弯曲变形，同时为人体运动监测领域中的可穿戴传感器提供一种简易可用的光纤器件方案。
论文题目：Microstructured Optical Fiber Based Distributed Sensor for In Vivo Pressure Detection
论文作者：Wei Zhang, Xiaoling Ni, Jingyi Wang, Fan Ai, Yiyang Luo, Zhijun Yan, Deming Liu,
and Qizhen Sun
期刊: Journal of Lightwave Technology, Vol. 37, No. 9, 2019.
我们提出了一种用于高分辨率测压（HRM）的分布式微结构光纤压力传感器。该传感器采用密集波分和频分复用结构以及高弹性封装。作为传感单元的光纤微结构由两个全同的超短光纤布喇格光栅组成，光栅反射为1%。理论上证明了在满足10mm分辨率条件下，最多可以集成243个光纤微结构。此外，均匀弹性封装被用于保护光纤传感器并增强其对侧向压力的灵敏度。并且通过有限元方法建立了力学模型分析了聚合物封装的增敏效果。我们搭建了一套传感系统，并通过实验证明了10mm空间分辨率的分布式静态与动态压力测试，压力灵敏度高达2.2 Nm / mPa。 由于该传感器具有高空间分辨率，高复用能力和高压力灵敏度的优点，因此适用于医疗应用中的高分辨率测压技术（HRM）。
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论文题目：Excessively tilted fiber grating-based vector magnetometer
作者：Tean Lu，Yuezhen Sun, Yarien Moreno, Qizhen Sun, Kaiming Zhou, Hushan Wang, Zhijun Yan*, Deming Liu, and Lin Zhang
期刊：Optics Letters
在本研究中，我们提出并实验验证了一种基于大角度倾斜光纤光栅（Ex-TFG）和磁流体（MF）的光纤矢量磁力计。由于非对称的内部结构，Ex-TFG本身对外界环境表现出角向相关的折射率灵敏度；而MF在外界平行磁场的作用下，其内部的磁性颗粒将在磁场方向上有序形成磁链而成为折射率各向异性的介质，因此由MF封装的裸Ex-TFG的包层模就显现出对外界磁场轻微扰动的高灵敏度。该磁力计不仅可以实现2.45 nm / mT的磁场强度灵敏度，同时还具有0.41 nm / deg的方向灵敏度。基于光谱解调，在最小波长测量精度为0.02 nm时，磁场强度的检测极限可以达到8.1μT左右。此方案为未来矢量传感技术提供了一条新思路，可广泛应用于各类矢量场的监测当中。
论文题目：Scalar and vector solitons in a bidirectional mode-locked fibre laser
论文作者：Yang Xiang , Yiyang Luo , Member, IEEE, Bowen Liu , Ran Xia, Perry Ping Shum, Senior Member, IEEE, Fellow, OSA, Xiahui Tang, Deming Liu, and Qizhen Su
期刊: Journal of Lightwave Technology，1558-2213, 20191001
超短脉冲的矢标量特性极大的拓展超快光纤激光器的偏振动力学的研究方向。为此，我们构建了一个基于非线性偏振旋转的双向被动锁模光纤激光器，能够产生标量孤子和矢量孤子。通过在反向传输的两支路中引入不同的偏振演化机制，光纤激光器分别在顺时针和逆时针方向上构建了标量场和矢量场。结果表明，强的局部双折射有利于能量在两偏振方向间传输，从而导致脉冲向矢量孤子演化，甚至能够突破非线性偏振旋转锁模机制引入的强烈偏振选择性。此外，我们还实现了偏振解复用测量，既分析了输出孤子的标量矢量特性，又实现了矢量孤子的腔外操控。同时，通过数值模拟阐述了矢量孤子操控的过程。这种对双向光纤激光器中矢量标量孤子的观察既丰富了我们对光孤子偏振动力学的理解，也为脉冲光纤激光器的潜在应用场景提供了新的思路。
论文题目：Highly sensitive liquid-level sensor based on an optical reflective microfiber probe
论文作者：Junjie Wang, Qizhen Sun,* Yanpeng Li, Shijie Tan, Liuyang Yang, Fang Fang, Zhijun Yan, AND Deming Liu
期刊：Optics Letters
在本文中我们提出了一种基于探针型微纳光纤的液位传感器，并在理论和实验中体现了其高灵敏度特性。
论文题目：Multichannel fiber Bragg grating for temperature field monitoring
论文作者：W. Zhang, A. Gbadebo, Y. Sun, E. G. Turitsyna, J. A. R. Williams, Q. Sun, Z. Yan, D. Liu, and L. Zhang
期刊: Optics Express，1094-4087, 20190121
我们提出并验证了一种基于多信道光纤布喇格光栅的毫米级空间分辨率的温度场传感器。实验所使用的多信道光纤光栅是通过层剥离算法设计和连续紫外刻写技术制备的，并且在设计中加入了群时延特征使其每个信道在空间上相互分离。我们成功制备出了0每个信道0.2纳米带宽和信道间隔0.5纳米的21信道光纤光栅，并测试了其对均匀温度场和非均匀温度场的动态监测性能。实验结果证明了该传感器具有3mm高空间分辨率，最大可测量的温度场梯度为7.85摄氏度/毫米。
论文题目：Distributed Temperature/Vibration Fiber Optic Sensor with High Precision and
Wide Bandwidth
论文作者：Tao He，Yanli Ran，Tao Liu，Hao Li，Cunzheng Fan，Wei Zhou，Zhijun Yan，Deming Liu，and Qizhen Sun
期刊: Photonics Journal， 20191206
我们提出并验证了一种高精度、宽响应频带的分布式温度/振动双参量传感器。为了提升系统信噪比和灵敏度，本文采用了一种后向散射增强光纤（BEOF）提供稳定的传感信号。基于相干相位探测可以实现对相位的高精度测量。同时还提出了小波包分解算法实现了准静态温度和动态振动信号的有效分离。在实验中，实现了0.01Hz-20kHz的宽频带振动信号测量，由于系统的超高灵敏度，可以在10cm小区域内进行局部温度测量且温度精度高达0.095℃，并且该传感系统对外部温度变化具有超快的响应速度，其响应时间约为0.3秒，在某些特殊油气管道监控应用中对厘米级范围内小火源的早期预警具有重大意义。
