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。     

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。     

单模光纤耦合率的计算分析

分别对２根对称单模光纤耦合率与其数值孔径、最小间距、弯曲半径、垂直偏移等参量的响应特性作了计算,对计算结果作了扼要分析,为用户制作优质光纤耦合器提供了依据和方便的计算数据．     

模分复用光传输技术研究

结合课题组开展的通信领域研究热点模分复用方面的部分工作,比较系统、深入地分析讨论了模分复用光传输研究过程中相对经典的部分研究工作和最新进展,以模式复用器和解复用器的发展为主线,分类讨论了准单模少模光纤单跨距传输、准单模少模光纤控制环传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于平面光转换模式复用器和解复用器的少模光纤传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤单跨距传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤控制环传输、基于全光纤耦合器的少模光纤单跨距传输、基于全光纤耦合器的少模光纤控制环传输;最后,给出了本课题组近期合作研究工作中的准单模少模光纤长跨距传输、单通道信号少模光纤传输研究、多通道波分复用信号少模光纤传输研究。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

单模螺旋光纤的本地场

本文从麦克斯韦方程出发,在螺旋光纤的本地坐标系中推导了电场满足的标量本地场波动方程,近似地求解了该波动方程,得到两个基本结果：１）单模螺旋光纤的本地模是圆偏振模;２）在两基模之间的传播常数之差是２τ。上述的理论结果和已知的实验结果相一致。     

光纤非线性光学显微成像

在光学显微成像领域，基于光纤的小型非线性光学显微镜和内窥镜作为传统显微镜和其他光学成像方法的一种重要补充形式，近几年来受到人们的关注．该文介绍和总结了光纤非线性光学显微成像技术及其在生物医学中的应用．首先介绍了结合非线性光学显微技术和单模光纤耦合器获得小型非线性光学显微镜的方法；特别对基于双包层光子晶体光纤和微电机系统扫描镜的光纤非线性内窥成像系统进行了分析；最后通过消化器官的组织成像实验说明了光纤非线性光学显微镜的重要应用．研究证明了基于光纤和微电机系统MEMS扫描镜的非线性内窥镜的新概念，并用于生物组织的成像．     

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。     

紫外写入制备普通单模光纤光栅

采用高压低温掺氢技术提高了普通单模光纤的光敏特性，利用相位掩膜法，通过紫外写入的方式，在普通含锗光纤上制备了光纤光栅，获得的Ｂｒａｇｇ反射波长为１５５２ｕｍ，峰值反射率约４８％，半高宽约１．２ｕｍ．     

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.     

远场法测量单模光纤参数

本文描述的单模光纤参数测量的远场法具有一次实验便可确定单模光纤归一化频率、纤芯直径和数值孔径这三个主要参数之特点.本文给出了远场法的理论推导、实验方法和实际光纤的测量结果.     

光纤色散对光纤传输性能的影响:综述

光纤色散所带来的负面影响包括脉冲干扰、时间延迟,能量衰减等。这些因素会增加传输过程中的比特差错率。基于在不同环境中对比特差错率的研究,色散对单模光纤的影响要强于对位移光纤的影响。光纤传输长度的不同导致影响衰减的因素也不同。对于短距离传输,色散对衰减的影响占主导地位,而对于长距离传输,热噪声对衰减的影响占主导地位。仿真展示了单模光纤和位移光纤在不同色散环境中的特性。     

光纤色散对光纤传输性能的影响:综述

光纤色散所带来的负面影响包括脉冲干扰、时间延迟,能量衰减等.这些因素会增加传输过程中的比特差错率.基于在不同环境中对比特差错率的研究,色散对单模光纤的影响要强于对位移光纤的影响.光纤传输长度的不同导致影响衰减的因素也不同.对于短距离传输,色散对衰减的影响占主导地位,而对于长距离传输,热噪声对衰减的影响占主导地位.仿真展示了单模光纤和位移光纤在不同色散环境中的特性.     

耦合器对全光纤干涉仪系统调制度影响的研究

本文分析了非理想状态下的2×2耦合器（包括耦合器Ⅱ和耦舍器Ⅲ）与两个耦合器之间的光纤延迟线损耗对全光纤干涉仪系统的调制度的影响。     

色散补偿光纤应用技术的探讨

在分析色散补偿光纤（ＤＣＦ）应用原理的基础上,对ＤＣＦ特性的评价、ＤＣＦ和常规单模光纤连接损耗的降低、ＤＣＦ和掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）与常规单模光纤线路的连接方式以及色散补偿传输系统中继距离的估算等应用技术进行了探讨,并提出了一些新的看法和建议。     

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.