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。     

掺杂光学纤维中受激拉曼散射的研究

本文报导了在常用光通讯掺 ＧｅＯ２光纤中进行多级受激拉曼散射谱的实验研究。对锗硅系与磷硅系光纤多级受激拉曼散射谱的特征进行了实验比较。测试了两类光纤的多级Ｓｔｏｋｅｓ谱的频移分布与相对强度分布，并从等效散射截面的相对大小和赈动能级差的相对大小对话的特征进行了初步的分析。目的是在实验研究的基础上探索刊用这两类常用光纤构成光纤拉曼激光器以及利用光纤拉曼散射谱的可能性。     

液滴静电联合作用的亚微米气溶胶粒子净化效率分析

基于湿式静电除尘器中水滴和亚微米颗粒的运动分析,建立液滴静电场作用下捕捉亚微米颗粒模型,综合亚微米颗粒的电场净化和拦截碰撞净化两种机制,给出了不同捕捉水滴直径下的亚微米净化效率。结果显示湿式静电除尘器对亚微米颗粒的去除效率在98％以上,而且湿式静电除尘器的液滴直径小于湿式机械除尘器中液滴直径,理论分析结果和文献报道实验数据基本一致。     

基于液芯光纤的水中甲烷拉曼检测技术

根据经典电磁理论和量子理论分析了拉曼光谱技术,探讨了共振拉曼效应对提高散射光强所起的作用．采用LRS—III型激光拉曼光谱仪对甲烷水溶液进行了拉曼检测实验,实验结果验证了水中甲烷拉曼检测的可行性．根据液芯光纤传光原理分析了输出拉曼光功率与损耗系数和光纤长度的关系,利用LabVIEW软件对液芯光纤的拉曼增益作用进行了仿真,仿真结果表明液芯光纤可提高拉曼光强达10^3倍．针对水中甲烷含量比较低的特点,提出基于液芯光纤并共振拉曼效应的方法,可提高拉曼光强接近10^9倍．     

微米光纤环形谐振腔的构造与传输特性的研究

介绍了微米光纤环形谐振腔的构造、所需微米光纤的制备方法,以及环形谐振腔的传输特性.在实验中,采用火焰定点一步拉伸法将光纤拉伸到微米级,其拉伸区域呈双锥形,取束腰部较均匀部分用纳米探针打结后构成环形谐振腔.通过控制改变环形腔的长度来控制谐振谱线的谱间距,从而得到所需波长的谐振输出.利用此特性,微米光纤环形谐振腔可广泛应用于解波分复用器、光纤激光器、传感器等领域.     

亚微米颗粒物的沉积与凝并的模拟与实验研究

建立了一个带有粒径高分辨率的亚微米颗粒物的动力学模型,应用高精密仪器SMPS做了系列实验以对模型进行验证.结果表明:采用该模型能够比较准确地预测亚微米颗粒物的粒径谱演变,同时模型显示了对不同峰值形态粒径谱的适应性;表面沉积效应对超细微粒的影响更为明显,凝并与浓度值有着密切的关系;通过亚微米颗粒物的数量浓度和CMD(Count Median Diameter)的变化可以反映凝并的动态特征.     

全光纤分光转动拉曼测温激光雷达探测性能优化

采用光纤Bragg光栅的耦合模理论和转动拉曼激光雷达的温度反演算法,优化全光纤分光转动拉曼测温激光雷达系统的探测性能。以光纤Bragg光栅高斯型谱为基础,构建以光纤Bragg光栅为核心的全光纤分光系统的参数优化模型,以1.5km高度处大气温度的统计误差为优化目标进行仿真分析,得到光纤Bragg光栅的中心波长和半峰值带宽的优化值;为了使均匀光纤Bragg光栅的光谱旁瓣与大气分子的纯转动拉曼谱线匹配,局部优化光纤Bragg光栅的Bragg波长、平均折射率变化和光栅长度等结构参数,以构建光纤Bragg光栅加工系统及设置初始加工参数。结合望远镜耦合效率的仿真结果,分析了全光纤分光转动拉曼激光雷达的探测性能。仿真结果表明,全光纤分光转动拉曼激光雷达系统在高度1.5km处的统计温度误差可达1.3K。     

一种宽带光纤拉曼放大器数值模拟的新算法

以后向泵浦的宽带光纤拉曼放大器为模型,基于平均功率的思想,运用矩阵迭代法模拟信号光和泵浦光在光纤中的传输特性,数值计算出拉曼增益曲线.这种算法结合了平均功率法的快速和矩阵迭代法的简单易控制的优点,在保证计算精度的情况下能提高计算速度.理论分析结果和实验结果均显示该算法可以准确模拟拉曼放大过程.该算法可以为设计制作光纤拉曼放大器提供参考.     

光纤拉曼放大器中拉曼阈值的理论分析

为探讨光纤拉曼放大器中的阈值条件，基于抽运光和信号光耦合方程组，推导了考虑抽运光能量转移给信号光能量时的阈值功率公式，并对满足阈值条件时光纤的最大损耗和最短长度进行了计算．将所得结果与文献中已有的阈值功率公式和近期实验结果作了比较，发现文中推导的阈值功率公式比原有的公式更严密，与实验结果更吻合．文中最后得出了设计光纤拉曼放大器时的最优抽运功率和光纤长度．     

基于聚合物亚微米锥形孔阵列的SERS基底制备

提出一种基于聚合物亚微米锥形孔阵列结构的SERS基底的制备方法.利用纳米压印和干法刻蚀技术,制备了亚微米级锥形硅模板,然后在其上沉积金纳米颗粒,最后通过热纳米压印技术将硅模板的结构及金纳米颗粒阵列转移到聚合物IPS上,得到一种镶嵌有金纳米颗粒的IPS亚微米锥形孔阵列结构.研究结果表明:所到得的SERS基底对R6G分子的拉曼增强因子可达到9.2×107,对浓度为1×10-12 mol/L的R6G溶液仍能测到明显的拉曼信号;此基底具有较好的重复性,测得R6G的六个主要拉曼峰强度的相对标准偏差值均小于13%,而且具有优异的柔性与透明性;与常规SERS基底相比较,具有质量轻、可折叠、便携和易处理等优势.     

反射式光纤传感器接收光功率理论分析

反射式强度型光纤传感器可以有各种不同的结构,而利用被测物做反射面是其中最简单、容易实现的一种。文章从多模光纤组合光场的强度分布着手,推导出了光纤传感器接受光功率与测量距离之间的关系,而测量距离是由反射镜到接收光纤端面之间的长度决定的,其目的是为制作光纤传感器提供理论依据。     

非线性光学效应在光纤通信中的应用研究

为了研究非线性光学效应在光纤通信中的应用,首先阐述了非线性光学的定义,探讨了非线性光学在光纤通信方面的应用发展．指出其研究展望．着重数值模拟了非线性光学效应在光纤通信中用作光纤拉曼放大器时的物理过程．结果表明：基于Chraplyvy模型能够较好地模拟出受激拉曼散射作为光纤拉曼放大器原理的过程．并且其程序运行效率高于采用洛仑兹模型．结论与文献相比有新的进展,为非线性光学的进一步理论、实验和应用研究提供了参考．     

光纤网络入侵中的未感染节点检测

光纤网络采用开放性较强的分布式结构,易受到恶意数据和代码的入侵,提出基于多元节点属性分类的光纤网络入侵未感染节点检测算法研究。依据节点测距原理,提取光纤网络中全部节点的位置信息;选定与未感染节点类型相关的光纤节点特征属性,并针对节点属性和入侵类型建模;依据多元分类算法对提取的光纤节点样本空间采样特征数据进行学习和分类,识别出光纤网络中的未感染节点。仿真实验表明,提出的节点检测算法克服了传统算法的弊端和不足,能够有效降低通信成本和节点能耗、提高入侵检测率、延长光纤网络生命周期。     

分布式光纤裂缝传感技术的试验研究

为探讨光纤-混凝土复合体在开裂过程中形成的力学-光学本构关系,本文采用模型试验方法对混凝土裂缝监测的分布式光纤传感力学-光学本构关系进行了实测标定,将试验结果中的混凝土裂缝宽度和光损耗值绘于坐标图上,分别采用半对数坐标幂函数拟合和普通坐标的多项式拟合2种方法建立了二者之间的函数关系。2种拟合方法结果的比较表明,普通坐标多项式拟合法优于半对数坐标幂函数拟合法。     

液芯光纤中CCl_4的拉曼光谱分析

最近发展起来的光纤拉曼技术,它可以提高自发拉曼光谱强度103倍,降低受激拉曼光谱的阈值功率密度10-3。液芯光纤自问世以来,在传感、光谱分析、非线性光学等研究中都取得了重要研究成果。CCl4作为液芯光纤中的芯,它的振动特性对光纤的性质起着至关重要的作用。     

定长光纤环形谐振腔不同匝数对光纤陀螺信号输出参数的影响

谐振式光纤陀螺由于其在小型化、集成化和高精度等方面比干涉型光纤陀螺占有优势,引起了国内外研究机构的广泛关注,而光纤环形谐振腔作为光纤陀螺的核心敏感部件对陀螺信号的输出至关重要。本文分析对比了半长1.10 m,定长2.2 m,保偏耦合器偏振消光比为20 dB,分光比为50∶50的光纤环腔在相同室温条件下,不同匝数谐振谱线的谐振深度ρ、半高全宽(FWHM)以及光纤陀螺的输出信号包括动态范围、频率带宽、标度因数、系统极限灵敏度的各项陀螺关键指标,为定长保偏光纤环腔作为光学陀螺的核心部件提供相关指导。     

基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用

介绍了基于光散射的分布式光纤温度传感网络的研究现状和发展趋势,主要阐述了基于瑞利散射、喇曼散射和布里渊效应的分布式光纤传感器的工作原理。在此基础上重点介绍了其在高压电缆、电力线沿线温度测量中的应用情况,探讨了传感光电缆替代原有的电缆和光缆,使光通信、电力传输、传感三合一的趋势。     

分布式光纤测温技术在电缆温度监测中的应用

分布式光纤测温系统在电力行业电缆温度监测中发挥着重要的作用。本文介绍了光纤拉曼散射测温基本原理和基于光时域反射（OTDR）定位原理。以青岛供电公司二回三相4km长电缆温度监测工程为例,介绍了光缆的选择、系统功能和监测情况。经综合分析,系统温度精度为±1℃,距离定位精度±2m,为电缆温度实时监测和输电安全提供了科学依据。     

光纤Raman散射对类明孤子传输特性的影响

应用类明孤子在单模光纤中非线性传输特性的微扰理论，研究了光纤Raman散射对类明孤子传输特性的影响，导出了类明孤子参数演化的动力学方程。结果表明：光纤Raman散射微扰对类明孤子脉冲位置、频率和相位参数有影响，而对类明孤子脉冲振幅、脉宽、啁啾参数无影响。