熔锥型光纤耦合器耦合比与拉伸长度的关系

为探明光纤耦合器制造过程中耦合比与拉伸长度之间的关系,基于熔融拉锥法实验研究预设耦合比和预设拉伸长度作为拉锥停止准测,实际耦合比和实际拉伸长度的分布规律。研究结果表明:预设耦合比作为拉锥停止准测的情况下,实际拉伸长度的离散度小于0.5 mm;预设拉伸长度作为拉锥停止准测的情况下,随着预设拉伸长度的增加,实际耦合比的离散度由1.13%增加到21.16%;当预设拉伸长度在12.0~12.6 mm时,实际耦合比y与理论拉伸长度x之间存在线性关系y=177.3-6.5x。该研究为光纤耦合器熔融拉锥制造工艺与设备的改进、优化提供理论与技术基础。     

基于环形热源的锥形光纤加工方法

锥形光纤在光源与光纤的耦合中得到了广泛的应用。在加工锥形光纤的各种方法中,熔融拉锥的方法应用较广。针对传统熔融拉锥方法存在加热不均匀的缺点,提出了椭球反光镜环形热源的加工方法。实验表明,该加工方法得到的锥形光纤的表面光洁程度明显提高。     

1310/1550nm熔融拉锥型WDM的研究

介绍了一种以熔融拉锥法制作1310/1550nmWDM的方法。根据光纤耦合机理,从理论上得出了耦合率与拉伸长度之间的关系,并研究了熔融拉锥型1310/1550nmWDM的设计与制作方法,通过大量实验得出,当拉伸长度大约为9.7mm时,可以达到1310nm和1550nm两个波长波分复用的目的。拉锥参数设置对器件的性能至关重要,主要分析了拉伸速率对损耗的影响。实验得出,当拉伸速度为150祄/s左右时,损耗相对较小。     

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。     

倏逝波在锥形光纤折射率计中的传感作用

对锥形光纤模间干涉结构产生的倏逝波与模式有效折射率间的关系进行了理论计算与研究,并仿真得出随着外界折射率变化而移动的干涉光谱,以此在理论方面证明倏逝波的产生对提高波长解调型的锥形模间干涉折射率传感器的灵敏度起着至关重要的作用.基于倏逝波的吸收光谱法计算了锥形区域在不同轮廓线、不同锥区长度以及不同锥径时的倏逝波强度,对优化锥区形状提高折射率测量的灵敏度有所帮助.最后以拉锥的模间干涉光纤传感结构测量折射率的实验验证了理论计算的正确性.     

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。     

光纤耦合器预拉时熔锥区的热分析

以六轴光纤耦舍机为实验平台,利用热电偶和电位差计测得熔融拉锥时火焰的温度分布,并以此温度场作为温度边界条件,运用有限元方法,对预拉过程的光纤熔融拉锥区温度场进行热瞬态数值分析,得到了温度达到稳定所需的时间(约为10 s),为确定预烧时间提供依据,从而防止由于光纤预热不充分而产生脆断的现象;得到了光纤熔锥区预拉时的温度场分布以及光纤截面温度分布的不均匀性.在火焰区,纤芯的温度低,表层的温度高,温度相差达1.5℃;而在火焰边缘,表层的温度低,纤芯的温度高,温度相差约0.5℃.     

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。     

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.     

2×2熔锥光纤表面增强拉曼散射实验

基于光纤渐逝波原理,结合表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)技术,实验研究一种银溶胶涂覆的2×2熔锥光纤的SERS特性.熔锥光纤由一对单模光纤经过熔融拉制而成,固化在其表面的银溶胶为表面活性基底,起拉曼增强作用.随着锥区长度的增加,纤芯逐渐减小,其对光的束缚能力变弱,从而透射出较强的可作为拉曼激发光源的渐逝波.实验中,以R6G为待测溶液,在耦合锥区探测到低浓度目标分子R6G的拉曼光谱,其最低检测浓度达到了10-8 mol/L。     

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.     

西德INA-V型牵伸装置后区工艺特性的试验研究

本文对西德INA-V型牵伸装置进行了后区工艺的最佳配置试验,以探索其总牵伸能力、成纱质量水平和对纺纱品种的适应性.为了阐明牵伸装置后区的结构特点,进行了须条紧密度、变细曲线和粗纱捻度稳定性等特性测试. 试验表明:V型牵伸装置后区采用曲线牵伸,增加后包围弧能提高须条紧密度,缩短非控制区长度,增加粗纱捻度稳定性,从而改善进入前牵伸区须条的结构和均匀度.因此,V型牵伸装置具有下列特点:①后区牵伸倍数不宜过大,但总牵伸能力较大,13特涤/棉精梳纱和14.5特纯棉精梳纱条干CV%值均能达到乌斯特公司1982年条干统计值25%的先进水平且细节的减少尤为明显,适宜于纺针织用纱.②V型牵伸有利于控制纤维运动和扩大适纺纤维范围,即使对整齐度较差或短绒较多的原棉,成纱亦可取得较好的效果.     

短肽RADAl6-1A组装纤维长度与止血关系研究

目的：RADAl6—1为人工设计的含16个氨基酸残基短肽,可自组装形成稳定的长纤维水凝胶,并具有外科止血功能。主要探讨RADAl6—1自组装成长纤维的时间动力学变化特点及其与止血功能之间的关系。,方法：利用化学合成法人工合成RADAl6—1短肽,制备成短肽溶液,并经超声处理通过圆二色谱分析水溶液中短肽分子的结构特征;通过原子力显微镜扫描分析超声处理前后短肽材料的表面特征;利用流变力学分析短肽由单体自组装成长纤维的时间动力学变化特点。建立脊髓损伤出血和肝创伤出血动物模型,研究RADAl6—1自组装成纤维的长度与止血功能的关系。结果：圆二色谱结果表明,超声前后溶液中短肽均为β-折叠特征;原子力显微镜扫描分析发现RADAl6—1可自组装成长度（786．34±96．54）nm的长纤维,且被超声折断的纤维具有自组装成长纤维的能力;流变力学分析结果显示短肽RADAl6—1单体自组装成长纤维的过程与时间呈正相关,动物止血实验结果显示RADAl6—1自组装纤维长度与完全止血所需时间呈负相关。结论：短肽RADAl6—1溶液可迅速原位水凝胶化成长纤维状,并能在外科手术中作为止血剂迅速止血．     

PULP FIBER SIZE CHARACTERIZATION

Pulp fiber length distribution characterization has been examined in this study. Because of the fiber morphology: slender in shape, fiber size distribution characterization is a very difficult task. Traditional technique involves separation of the particles by size,such as Bauer-McNett fiber classifier, and measuring the weight fractions. The particle fractions obtained may or may not reflect the desired size classification.On the other hand, the more recent technique through optical measurement of fiber length is limited by its inability to measure the mass of the particle fractions.Therefore, not only the two techniques fail to generate identical results, either one was accepted to be of better value. Pure hardwood kraft, softwood kraft, and their mixture samples have been measured for their fiber length distributions using an optical fiber quality analyzer: FQA. The data obtained from FQA are extensively studied to investigate more reliable way of representing the fiber length data and thus examining the viable route for measuring the fiber size distributions. It has been found that the fiber length averaged length 11 is a viable indicator of the average pulp fiber length. The fiber size fraction and/or distribution can be represented by the fiber "length" fractions.     

光纤耦合器对光谱响应的研究

 通过对耦合的理论分析,模拟了实际的拉锥过程,构建了光纤耦合器对光谱响应特性的理论模型。详细分析了不同熔烧长度和不同拉伸距离对光谱响应的影响,熔烧长度越短,拉锥曲线震荡越剧烈,到达归一化光功率为0.5所需要的拉伸长度越短,会出现更多的震荡包络;拉伸距离越长,产生的包络震荡越多,波长间隔越密,对光谱响应越为敏感,从实验中验证其合理性。这一模型的建立将大大减少实际工作中的盲目性,对光纤耦合器制作有一定的指导意义。     

固化法布里-珀罗光纤传感器技术

装配和波阵面分裂固有发布里-珀罗光纤温度传感器。传感器将石英玻璃管接合到单模光纤尖端制作而成,其直径与光纤相同,长度不超过0.5mm。     

钢筋混凝土梁柱损伤扩展模型

从钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展过程出发,在加载过程中动态计算并更新模型的损伤区长度,同时结合修正的2点Gauss Radau积分方案保证损伤区长度范围内仅包含1个积分点,避免了Scott和Fenves分段纤维梁柱模型的塑性区长度敏感性问题.钢筋混凝土悬臂柱的试验与数值对比分析表明,本文模型不仅具有较好的计算精度,而且能够模拟钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展.