以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器的设计

设计了以光子晶体光纤为基质的1550nm波段的双芯光纤耦合器。耦合器双纤芯间距为4μm,空气孔孔径为1μm,孔间距为2μm,一个周期的耦合区长度为900μm。数值计算了光场在该光纤耦合器中的模场演化情况。数值计算结果表明,以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器实现了常规光纤耦合器的功能。     

基于熔锥光纤耦合器的溶液浓度传感器

利用2×2熔锥型光纤耦合器,提出一种检测溶液浓度的新方法.首先,根据熔融光纤拉伸锥形曲线和超模耦合器理论,分析计算出熔锥型光纤耦合器输出分光可见度与其耦合锥区外部介质折射率的关系曲线;然后,实验上将2×2单模光纤耦合器浸入一种溶液中,当光经过熔锥耦合区后,其耦合分光可见度将随锥区外部的溶液浓度（折射率）而变化.由此,可实现对溶液浓度的检测.理论计算和实验结果有较好的一致性.     

光纤耦合器散射矩阵参数的讨论

本文应用网络的无耗、可逆和对称性对两种 3× 3单模光纤耦合器和 4× 4光纤耦合器的散射矩阵参数进行分析 ,并讨论了耦合器输出功率比、输出相位差的变化范围及两者间关系 .旋转对称 3× 3耦合器和 4× 4耦合器输出相位差由输出功率比完全决定 ,在等分功率输出情况下 ,前者输出相位差为 2π3,后者为π.共面 3× 3耦合器并非所有输出相位差完全取决于输出功率比 ,在等分功率输出时 ,两侧对称光纤间直通与耦合输出相位差也为 2π3.     

光纤方向耦合器的神经网络仿真与设计

为了能简单、高效地设计光纤方向耦合器,将人工神经网络方法引入方向耦合器设计中.以两光纤耦合长度作为输入,耦合比作为输出,建立光纤方向耦合器的径向基函数神经网络模型.用此模型进行了光纤方向耦合器仿真和设计,结果证明,该方法具有速度快、精确高、可靠性好、节约器件的设计成本和缩短设计周期等优点,是光纤方向耦合器的一种全新设计方法.该方法可推广到其他光无源器件的设计.     

光纤耦合器的光功率分配精确校正

以3端口光纤耦合器(分路器)为例分析讨论了光纤耦合器的光功率分配精确校正方法,该思想方法可用于其他类型光耦合器及其他光器件的校正.     

环形光纤声光耦合器构成的光时分复用器的理论研究

该文根据声光耦合理论,提出一种由环形光纤声光耦合器构成的新型全光时分复用器.从理论上分析了环形光纤声光耦合器的移频耦合特性,由该种耦合器的级联可实现8×2.5Gbs光时分复用(OTDM),并利用光纤声光耦合器分光比与工作波长可调性,避免了常规OTDM方法对器件性能的高要求.最后指出采用多个射频源作用于光纤声光耦合器可同时对多波长光脉冲时分复用产生高码率光脉冲信号.理论上的分析和仿真,表明了实现该器件的可行性.     

基于2×2光纤耦合器和磁流体薄膜的磁光开关理论与实验

提出一种基于2×2熔锥型光纤耦合器和磁流体薄膜的光纤磁光开关.理论分析和实验结果表明,当锥形耦合区外部磁流体薄膜折射率随外加磁场变化时,耦合器的输出光功率会发生相应的改变,可以实现光的开关功能.数值计算与实验测量结果基本一致,其开关隔离度大于26 dB.     

新型2×2单模双锥光纤耦合器的研制

对２×２单模光纤耦合器进行了理论分析，并介绍了熔锥型单模光纤耦合器的制作及其性能测试．     

耦合器对掺铒光纤放大器增益谱的修正及模拟

根据陷波滤波器均衡法的原理，用光无源器件耦合器来修正掺铒光纤放大器增益谱线的不平坦，并探索出一种可以方便快捷地得到耦合器相关参数的方法。利用该方法可以对任何一个掺铒光纤放大器的增益谱进行优化设计，从而得到耦合器的相关参数，使得通过耦合器后的掺铒光纤放大器增益谱线的起伏小于给定阈值。     

基于光纤熔融拉锥过耦合器和光纤光栅的振动检测研究

介绍了一种用光纤光栅（FBG）作为传感器,以光纤过耦合器作为斜坡滤波器检测振动信号的方法,并给出了光纤过耦合器的输出特性和光谱;通过对光纤过耦合器两路输出光功率的计算,得出在过耦合器一段单调周期内计算结果与波长具有很好的线性关系,同时也阐明了可以根据功率的变化来检测振动信号。设计了一套用于检测振动信号的解调系统,通过实验证明该系统在正弦激励下具有较好的响应。     

玻璃护套—光纤一体化新颖单模光纤耦合器的研制

采用特种工艺，研制玻璃护套与光纤熔融一体化，多层折射率组合波导的熔融拉锥型单模光纤耦合器，与传统熔融拉锥型单模光纤耦合器比较，可改善偏振特性，密封性好，具有高可靠性，能满足恶劣环境要求。     

光纤耦合器制造设备的微机控制系统

阐述了微机用于控制光纤耦合器制造设备中需解决的问题及解决方案。介绍了作者研制的光纤耦合器设备的微机控制系统。该系统经过试运行后，效果良好，完全满足实际要求。     

基于微纳光纤耦合器的折射率传感研究

目前一些超细直径的微纳光纤耦合器虽具有极高的灵敏度，然而极细的直径亦使得这些光纤耦合器非常脆弱，使得在传感应用中可能会产生一些问题：很难将这种耦合器从实验制造平台转移到微流控生物传感器中；易受环境影响而不够稳定。为了解决上述问题，分别从实验和理论上研究一种直径为6.25μm的微纳光纤耦合器，这种光学耦合器在外部折射率(refractive index, RI)为1.339 8时能达到-1 753 nm/RIU的高折射率灵敏度。基于有限元分析方法(finite element method, FEM),计算出偶/奇模的有效折射率和折射率灵敏度并与实验测试结果比对。本文制作的光纤耦合器可以很好地运用在光纤微流控生物传感等其他实验室芯片上的多功能传感中，有良好的实用前景。     

熔融拉锥型光纤耦合器实验研究

根据光纤的消逝场耦合模理论，论述了熔融拉锥型光纤耦合器的工作原理；以六轴型熔融拉锥机为实验平台，研究了熔融拉锥法制作3dB单模光纤耦合器的过程；分析了拉伸速度与附加损耗厦损耗偏差的关系，发现拉伸速度为150μm／s时，耦合器的性能达到最优；此外，利用光学测试系统测试了光纤耦合器的插入损耗、附加损耗、方向性与均匀性等光谱特性参数。研究结果表明，所得实验结果与耦合理论分析结果吻合，说明该方法具有制作过程简单、附加损耗低、环境稳定以及成本低麻等优点。     

熔融拉锥控制系统的改进

光纤耦合器是光纤系统中的一种重要无源器件，已广泛地应用于光纤通信网、光纤传感器以及相干光检测中，因此制造符合要求的、性能可靠的、大批量的光纤耦合器越来越受到人们的重视．为了减小加工过程中操作的不一致性，提高系统稳定性和产品成品率，在当前普遍采用的熔融拉锥控制系统的基础上，提出了两点改进方案，即通过增加张力传感装置和图像处理系统，使控制系统的自动化程度更高，从而进一步减少人为因素的影响．实际生产中的结果证明，采用改进后的控制系统，无论是加工标准耦合器还是保偏耦合器，在拥有较好参数的同时，还可以获得更高的成品率．     

新型2×2单模光纤耦合器研究

本文利用熔融拉锥系统,只熔融不拉锥,获得了新型光纤耦合器的制作方法,并对其进行了性能测试和理论分析。通过大量的实验表明,该种新型光纤耦合器的性能均达到了熔融拉锥型光纤耦合器的性能指标,由于前者耦合区的直径相对于后者明显增粗。故其可靠性得到了大大的改善。此种方法还可用于其他各种光无源器件的制作。是一种值得探究和发展的新方法。     

光纤耦合器熔融拉锥粘弹性建模与分析

根据热粘弹流变理论和时温等效原理，以广义Maxwell模型模拟高温下熔融光纤玻璃的粘弹特性，建立了光纤耦合器熔融拉锥过程热粘弹数值分析模型，采用热电偶和电位差计测定了气体火焰的温度；并以此温度场作为边界条件，结合有限元软件对光纤耦合器熔融拉锥过程进行热瞬态数值分析，得到了光纤耦合器在熔融拉伸过程中的应力应变场。实验结果表明：当最高温度为1171℃，拉伸速度为0．15μm/s时，最大拉应力为20．0MPa；光纤内部的最大等效应力与拉锥速度呈正比，且在拉伸的过程进行大约0.4s后光纤内部应力达到稳定。     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

传输扰动对光纤补偿网络结构参数的影响

分析了光纤传输扰动对光纤补偿网络内部结构参数的影响机理,并在理论上和实验上验证了耦合器模式选择性对光纤传输性能的影响。     

2×2单模光纤定向耦合器

介绍了工作在１．３μｍ波长的２×２单模光纤定向耦合器。阐述了耦合器的工作机理、研制工艺、性能测试结果及其基本应用。