应用FLRDS技术测量多模光纤的弯曲损耗

光纤环形腔衰荡光谱技术是一种新颖的吸收光谱技术,具有灵敏度高,信噪比强等优点.利用这种技术可以实现环形腔内光损耗的测量.对多模光纤的弯曲损耗进行了定量测量和分析.     

多模光纤包层吸收特性对SMS光纤结构温度特性的影响

基于模式干涉原理,建立了分析多模光纤包层吸收系数随温度变化对单模-多模-单模(SMS)光纤结构透射光谱影响的理论模型,利用此模型进一步分析了多模光纤包层吸收特性对SMS光纤结构温度特性的影响规律.发现不同温度下,多模光纤包层的吸收特性变化仅对SMS光纤结构透射光谱的传输损耗有影响,并且随着多模光纤包层吸收系数随温度的变化率增大,传输损耗的变化增大;而不同温度下,多模光纤包层的吸收特性变化对SMS光纤结构透射光谱的特征谷位置没有影响.从而得到多模光纤包层吸收特性主要影响基于传输损耗变化解调的各类SMS光纤传感器的温度特性,而对基于特征波长变化解调的各类SMS光纤传感器的温度特性没有影响.     

湿腐蚀法制备U形塑料光纤折射率传感器

为提升折射率测量灵敏度、方便测量,通过湿腐蚀法制备了高灵敏度的U形塑料光纤折射率传感器.从理论上分析了多模塑料光纤宏弯曲折射率传感器的原理,利用射线法对塑料光纤中传输光场进行近似,获得多模塑料光纤宏弯曲模式损耗的表达式.采用丙酮和甲醇混合溶液作为腐蚀剂,利用湿腐蚀法对塑料光纤进行处理,观察不同腐蚀剂浓度腐蚀后光纤表面形貌,得到最佳腐蚀剂浓度为丙酮浓度80％.采用热定型法对腐蚀后的光纤进行宏弯曲处理,通过改变光纤芯径及弯曲半径优化传感器性能.利用655 nm红光激光器作为光源对其灵敏度进行测试,在1.30 ～1.45的较大折射率范围内,得到最佳灵敏度为618％/RIU(RIU为折射率单位).实验结果证明,通过宏弯曲处理可以使传感器灵敏度得到提升,并且U形探头使测量更加方便,可以广泛应用于折射率传感领域.     

浅谈光纤的弯曲损耗

众所周知,光纤的涂覆性能、包层不圆度、模场直径以及光纤的弯曲损耗都会对光纤的传输性能产生影响。其中光纤的弯曲损耗是对光纤的传输性能和传输功率产生影响的重要参数之一。因此针对光纤弯曲损耗的研究对光纤的实际应用有非常重要的意义。简要分析了光纤弯曲时芯区折射率的变化与弯曲损耗的对应关系;其次对单模光纤的弯曲损耗进行了理论研究,将光纤的弯曲半径对光纤弯曲损耗的影响进行分析总结,从理论上进行研究,得出两者的相关性,对以后的工作具有一定的借鉴意义。     

光纤裂缝传感器中裂缝宽度与光纤损耗关系分析

为了从理论上获得光纤裂缝传感器的性能。简化传感器的设计，用光射线理论分析了多模光纤的弯曲损耗，获得了混凝土裂缝宽度与光功率损耗之间的关系。并编程计算了传感器的裂缝宽度与光纤损耗的关系，光纤与裂缝的夹角对传感器性能的影响，以及改变光纤的数值孔径对传感器性能的影响．理论分析结果与实验结果吻合。     

单模光纤损耗分析与测量

光纤传输质量受光纤损耗的影响,对单模光纤传输波长1310nm和1550nm弯曲损耗进行测试,结果表明弯曲损耗呈震荡变化,随着弯曲半径的增加损耗减小、振幅减小,随着波长的增加损耗增加、振幅增大,并利用光纤的耦合模理论对单模光纤弯曲损耗震荡进行解释,对实际应用有一定的参考价值。     

负色散光纤的弯曲损耗研究

采用等效传播常数法数值求解负色散波导光纤的弯曲损耗,通过将多包层光纤等效为阶跃光纤,求其等效阶跃光纤的传播常数和等效折射率,从而求得负色散波导光纤的弯曲损耗,在此基础上,以二阶色散补偿光纤为例,给出了色散补偿光纤的弯曲损耗与波长的关系曲线,与实际制造出的负色散光纤的弯曲损耗进行了比较,结果表明理论计算得到的数据与实验数据较一致。     

用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球

提出了用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球的方法。纳米光纤是由标准单模光纤通过热熔法拉制而成,其直径为600 nm。由理论分析可知,激光在弯曲的纳米光纤中传输时,由于弯曲损耗的存在,当激光强度小于临界值,光力将不足以稳定地将微球捕获到光纤表面,并使之沿着光的传播方向运动时,微球将脱离光纤表面的束缚,被释放到水溶液中。该技术可用于沿光纤运动的微颗粒的定点输送和释放。     

单模双折射光纤弯曲时弹光效应与光学逻辑门

给出了单模双折射光纤弯曲时弹光效应的实验,分析弯曲损耗光谱,将光纤弯曲时弹光效应应用于光学逻辑门,确定了强度型逻辑门“0／1”状态。     

高精度在线熔接光功率数据采集系统

设计了一种在线光功率探测对准及光纤熔接损耗测量的数据采集系统,利用虚拟仪器软件LabVIEW开发平台,实现了光纤对准、熔接及测量一体化和可视化.该系统实现了实时显示光纤对准时光功率变化情况、测量光纤熔接损耗值、评估光纤熔接等级、生成熔接数据报表等功能.实现结果表明:该系统实现了对多模光纤熔接损耗0.091d B的测量精度,能够稳定地采集光功率信号及显示相关对准和熔接信息,并且进行准确的光纤熔接损耗评价,具有较大的应用前景.     

多模光纤带通特性分析

多模光纤存在严重的模式色散,其带宽距离积受限。为此,分析了多模光纤的带通特性。从多模光纤传递函数出发,推导了多模光纤频率响应函数以及频率响应和幅度响应的相关函数,并进行了仿真分析。结果表明,多模光纤频率响应的高频部分相对平坦,由一系列带通区域组成,每个带通区域的带宽与导模的时延有关。仿真实验表,明通过载波复用技术,可以利用这些带通区域进行吉比特容量信息的传输。     

基于线偏振模的多模耦合分析

利用线偏振模特征方程的特征参数U,W和光纤功率分布函数,得到光纤内不同模式功率在纤芯中的分布.根据光纤模耦合方程,给出各个模式的耦合系数,并计算了在不同条件下,多模光纤的模式对耦合效率和耦合长度的影响,归纳出提高模耦合效率的要点.计算结果表明,在制作光纤耦合器或合束器时,要根据采用的光纤参数设计耦合长度以达到最佳的耦合效果.     

30Hz单模超窄线宽光纤激光器

介绍利用光子注入锁模技术在掺铒光纤激光器上实现了超窄线宽单模激光输出;对光子注入锁模技术压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了饱和吸收形成的瞬态光纤光栅的参数对激光线宽产生的影响,实现了高边模抑制比的激光输出. 在实验中,通过调节泵浦功率,获得了稳定的单纵模及多纵模激光输出,测量显示输出激光的线宽为30Hz,输出最大功率可达2mW,多纵模时自由光谱范围FSR为1.875kHz.     

模间干涉光纤传感器的小孔截取法

为了进一步降低模间干涉传感器的运用复杂度及成本,采用1根单模光纤通过法兰管和耦合器直接连接多模光纤末端以截取干涉散斑的方式,构建了模间干涉传感器.通过Matlab仿真验证了设计的可行性,并按照设计频率进行振动实验,测试其在实际运用中的精确度及相应的强度.实验结果表明,该设计是一种简便、实用且高效的方案.     

含滤波器多模光纤激光器有效反射率的分析

基于改善多模光纤激光器输出光束质量目的,提出了其含有抑制高阶模输出的光纤滤波器的理论模型.运用模式耦合理论,对此模型进行了理论分析,导出了滤波器与端面反射镜构成系统有效反射率的表达式.并根据其表达式作了数值模拟,结果为:对于含滤波器的多模光纤激光器,其高阶模的有效反射率较小,低阶模的有效反射率较大.结论表明,在多模光纤激光器系统中设置一个光纤滤波器,使得低阶模比高阶模更容易起振,可以有效地改善其输出光束的质量,为实验研究提供了一定的理论依据.     

克尔型非线性梯度折射率光纤轴对称模的传播常数

导出了克尔非线性梯度折射率光纤轴对称模传播常数的解析公式．结果表明：在非线性梯度折射率光纤中，光束功率对传播常数有很大影响，对基模的传播常数有显著影响．所得公式可简化为已知的线性结果     

亚微米纤芯光纤芯径大小与光学特性的关系

现有的光纤传输理论和结果在亚微米直径结构光纤光学特性时有许多不足,为了弥补这些不足,使用M axell的严格解,研究了亚微米直径光纤的单模条件、传播常数、基模分布、传播效率等光学特性,对光学器件的设计和制造具有重要意义。     

用于测量金属板厚的电光双稳光纤传感法

光纤传感法测量金属薄板厚度中,引入了电光双稳装置,以增强光强的稳定性、提高测量精度．实验表明,干涉法不宜采用多模光纤,而改用反射式强度调制型多模光纤传感器,亦可得到位移和光强的关系曲线以及满意的测量结果．     

任意两态叠加多模泛函叠加态光场的差压缩特性——广义电场分量的不等幂次差压缩

利用多模辐射场广义非线性不等幂次差压缩的一般理论,研究了任意两态叠加多模泛函叠加态光场的广义电场分量的非线性不等幂次差压缩特性。得到了一般理论结果,讨论了两种特殊两态叠加多模泛函叠加态光场的差压缩特性．结果表明：1）当前q模压缩次数和与后q模压缩次数和都为偶数时,第一类两态叠加多模泛函叠加态光场和虚相干两态叠加多模泛函叠加态光场都不出现广义电场分量的非线性差压缩效应;2）当前q模压缩次数和与后q模压缩次数和都为奇数时,在一定条件下,任意两态叠加多模泛函叠加态光场中,广义电场分量呈现出周期性变化的广义非线性Nj次方差压缩效应;3）没有发现“奇怪压缩现象”。     

布拉格光纤光栅等效芯径和折射率的测量

提出一种通过布拉格光纤光栅传输谱线计算其纤芯直径和折射率的方法.实验中采用较短波长的相位掩模板及紫外光照射载氢的单模光纤来写布拉格光栅.通过测量LP01模与反向传输的LP01、LP02模耦合所对应的损耗峰,并将对应的两中心波长分别带入色散方程,来计算同时满足布拉格光栅相位匹配条件的解,即可求出该光纤光栅纤芯直径和折射率.这种方法为测量光纤光栅参数提供了一种新的途径.