一种新型长周期光纤光栅透射谱的数值计算

对采用高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的透射谱进行了理论分析.把这种新型长周期光纤光栅的折射率调制类型近似为三角波,以耦合模理论为基础,采用三层介质光纤模型,推导了耦合系数和耦合模方程.考虑光纤的材料色散,对透射谱进行了具体的数值计算,数值计算与已有的实验结果基本吻合,验证了提出的理论模型的正确性.     

少模光纤长周期光栅——从模式转换到高灵敏度光纤传感

少模光纤长周期光栅具有波长选择性好、插入损耗低、结构灵活多变、集成度高、与光纤系统兼容等优点，是实现少模光纤中模式转换、涡旋模式调控的有效手段，在光纤通信和光纤传感领域都展现了巨大的应用价值.该文介绍了少模光纤长周期光栅在模式转换和光纤传感方面的研究进展，首先介绍了少模光纤长周期光栅的制备技术、模式耦合原理，重点介绍了少模光纤长周期光栅模式转换器，包括标准长周期光栅和螺旋长周期光栅，最后详述了基于少模光纤长周期光栅的光纤传感器的工作原理和实现方法.     

光子晶体光纤结构的变化对场传输特性影响的研究

应用有效折射率模型和传统经验关系相结合的方法研究不同结构的光子晶体光纤(PCF)传输特性.通过改变光子晶体光纤的结构参数,从而得到不同的纤芯有效半径aeff和占空比d/Λ.分析纤芯有效半径和占空比不同情况下的光子晶体光纤的归一化频率、包层有效折射率、纤芯有效折射率和数值孔径随波长的变化规律.再以纤芯有效折射率为例,将该方法的计算结果和有限元法的计算结果进行对比分析,结果表明在占空比小于0.4且纤芯有效半径小于1.1547时,全波长范围内两种方法计算结果的绝对误差数量级为10-3.随着占空比和纤芯有效半径的增大,两种计算结果的绝对误差也逐渐增大.     

倾斜光纤光栅传感器

倾斜光纤光栅是一种光栅条纹与光纤法线存在一定角度的特殊光纤光栅.由于光栅倾角的引入,前向传导的入射光被有效激发至后向传导的包层模,并保留满足布拉格条件的后向传导纤芯模.经过各种新颖的结构设计、物理组合及生物化学材料修饰,倾斜光纤光栅可实现多种物理、机械、电磁、生物、医学、化学传感量的高精度检测,成为"光纤上的实验室"(lab-on-fiber)的重要组成和关键器件.该文系统介绍了倾斜光纤光栅的制作方法、模式耦合理论、传感机理与特性(特别是表面等离子共振技术)及近年发展起来的各种传感应用实例,包括机械类传感如弯曲、振动、位移等;电磁类传感如电场、磁场等;生物类传感如细胞、蛋白、血糖;化学类传感如气体、电活性微生物等.随着各种新功能材料和纳米加工技术的快速发展,基于倾斜光纤光栅的交叉学科研究快速发展,为进一步提高光纤传感器测量精度、拓展测量对象提供了重要支撑和广阔的发展空间.     

基于长周期光栅的少模光纤模式转换器研究

目前,信息化建设高速发展,单模光纤传输系统容量已经接近极限,基于少模光纤的模分复用技术逐渐得到了人们的关注。模式转换器是模分复用技术中的重要器件之一,本文简述了基于长周期光栅实现模式转换结构、理论模型和数值仿真,可以作为工程实现的前期工作。     

椭圆光纤基模偏振特性分析

提出光纤芯为椭圆型的光纤模型．通过高斯近似得出x方向和Y方向基模的相位差和光斑尺寸．提出两种偏振态表象在邦加球上的表达方式．利用邦加球分析了椭圆光纤内基模偏振态，得出离心率e，光纤芯长轴a，纤芯折射率ncn。和相对折射率差△不影响椭圆光纤中基模的偏振态．分析了椭圆光纤长轴a和离心率e对基模拍长的影响，结果表明拍长随离心率e的增加而迅速减小；拍长随光纤芯长轴a增加而迅速减小．进一步讨论了椭圆光纤芯折射ncn。和相对折射率差△对对基模拍长的影响，研究结果表明拍长随相对折射率差△的增加而迅速减小；拍长随椭圆光纤芯折射率ncn。增加而迅速减小．研究结果为设计偏振光纤提出理论依据．     

耦合系数对线性啁啾光纤光栅反射谱的影响

运用耦合模理论具体推导了线性啁啾光纤光栅的反射系数所满足的微分方程,并采取合适的坐标变换,用Runge-Kutta法进行了数值研究,讨论了在不同高斯分布形式下,耦合系数对线性啁啾光纤光栅反射谱的影响．     

非对称双芯光子晶体光纤特性分析

设计一种新型非对称双芯光子晶体光纤模型,利用有限元法及其双芯光纤的耦合特性分析其光子晶体光纤的光学特性,数值模拟了非对称双芯光子晶体光纤的有效折射率、双折射、耦合系数在一定结构参数下随波长的变化特性.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较高的双折射特性以及耦合特性,因此光子晶体光纤的非对称结构的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

长周期光纤光栅的制作及热退火特性

本文给出了长周期光纤光栅的制作方法，研究了长周期光纤光栅的热退火特性，得出长周期光纤光栅的中心波长随不同退火条件的变化趋势，最后根据老化曲线法确定退火的温度和时间，发现当老化参数达到14900时，光栅的光学特性就达到了稳定，即可满足实际应用的需要。     

光纤光栅调谐技术

改变格栅间距或者光栅区域的有效折射率可用来调节光纤布喇格光栅的反射波长,本文将介绍业已发展起来的用于调节布喇格波长或者光栅啁啾性的机械调谐、热调庇、磁场调谐以及光控调谐等技术,阐明了不同调谐技术各自的调谐范围、啁啾调谐能力、调谐装置的灵活性等.     

单模螺旋光纤的本地场

该文从波动方程出发,直接在本地坐标系(Serret-Frenet框架)中求解单模阶跃型折射率分布的圆形芯弱导螺旋光纤,应用微扰分析法得到了基模场分布和传播常数的解析表达式。结果表明:(1)单模螺旋光纤的基模是右旋和左旋圆偏振模;(2)螺旋光纤基模间的传播常数之差为2τ。这两个理论结果和已知的实验结果一致。     

基于侧边抛磨光纤的传感技术研究综述

随着光纤微加工技术的发展，侧边抛磨光纤（side polished fiber，SPF）在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上，通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”，利用光场与物质相互作用来激发、控制、探测光纤纤芯中的传输光场，从而制备了各种基于倏逝场的传感器。优化光纤的抛磨参数和导模特性是实现高性能光纤传感器的关键。侧边抛磨光纤具有可靠的机械性能和极小的插入损耗、偏振相关损耗，使其成为研究“光纤上实验室”的优质平台。本文综述了基于侧边抛磨光纤传感器的原理、分类、研究进展和应用领域。     

棉纤维原料品质与成纱单纱强力的灰关联分析

以棉纤维原料品质与成纱单纱强力所组成的系统为灰色系统,并对这一系统采用灰关联方法进行了分析.给出了分析过程和步骤,分析中发现棉纤维长度对成纱单纱强力影响最大,纤维成熟度的影响次之,纤维细度和强度的影响则较小.这一规律与传统生产实践中人们的认知感相同,证明灰关联分析是棉纤维原料品质与成纱单纱强力因素分析的较佳方法.     

平均折射率区域变化对布拉格光纤光栅传输特性影响的分析

本文利用子结构分析方法分析了在某一区域折射率发生微小变化的布拉格光纤光栅的特性,讨论了光栅透射谱随折射率变化量、折射率发生变化的区域长度及其位置的变化关系。     

电磁波以任意角入射时介质层的透射系数

研究了电磁波以任意角入射到平行平板介质层时，透射系数与入射角、介质折射率、介质板厚度及入射波波长间的关系，并利用数值计算对平板玻璃的情况进行了讨论。     

测光纤预制棒折率射分布的光束偏折法的改进

本文报道了一种改进的光束偏折法(非破坏性测量光纤预制棒折射率分布的方法).从准确匹配浸油改为近似匹配浸油,同时减小了入射光束的直径.实验表明此法结果可靠,节省时间,分辨率亦有所提高.     

蘸粘式光纤液体分析仪

提出了一种能够同时测量液体的浓度、折射率、表面张力、接触角和粘滞系数等物理化学参数的光纤液体分析仪,介绍了蘸粘式光纤液体分析仪的工作原理和光纤探头的结构设计,给出了在表面张力的作用下光纤探头周围的液体形状变化过程.分析了接收到的光强信号的变化规律,并对纯水、饮料、酒精和油等液体样品进行测试分析,实验结果表明蘸粘式光纤液体分析技术可以用于对不同液体的检测分析.     

阶跃折射率光纤的电磁场模式研究

光纤通信是现代化通信的支柱 .在光纤通信中 ,光纤是最重要的部件之一 .本文利用电磁波动理论对光在光纤中的传输模式和传输特性进行了分析和研究 .探讨了在计算机上对本征方程的数值求解问题 ,并提出了一种测量二阶模式截止波长的简便方法 .