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．     

中国造出世界上最宽的信息高速公路

让几千万甚至上亿人在一根细如发丝的光纤上同时通话，这是世界光通信科学家追求的目标。随着2006年1月5日“40G速率SDH光传输系统”在北京验收，中国科学家终于可以说：“我们能造出世界上最宽的信息高速公路。”     

光纤辐照的光学滤波作用

报道了２种结构的大芯径石英光纤在辐照后的光谱特性的变化，发现掺杂光纤在γ辐照后具有光学滤波作用，由此可利用这种特性研制一种新型的光纤滤波器。     

光子扫描隧道显微镜光纤探针的研制及显微成象研究

探讨了光子扫描隧道显微成象系统中光纤探针对经样品调制后的倏逝场的探测机理；着重研究了光纤探针的腐蚀加工工艺，同时具体分析了单模、多模光纤探针不同的显微成象特点，并与理论数值模拟计算结果相比较；最终应用于多种样品的显微成象，为纳米级分辨的光子扫描隧道显微镜的研制奠定了基础．     

浅谈光纤内窥镜的原理与医学应用

本文分析了医用物理技术之一——光纤内窥镜。主要包括光纤导光、传像原理,光纤内窥镜的光学系统和结构,以及光纤内窥镜的医学应用。     

太阳能——绿色光纤照明与供热系统的研究

《太阳能——光纤绿色照明与供热系统》利用太阳能作为能源;利用大芯径耐热空芯贮能光导纤维作为传光线路,把太阳能引入阴暗房间、地下商场、人防工事、矿井、隧道等阴暗、潮湿处进行照明,使“北屋”变成“南屋”,“地下”变成“地上”,让阴暗、潮湿处充满阳光,起到阳光浴和保护视力的作用,有益于人体健康。同时该系统利用大芯径耐热空芯贮能光导纤维包层中的发热材料将入射的光能转换成热能,并向外辐射热量,达到冬季供暖的目的。因此《太阳能——光纤绿色照明与供热系统》,具有显著的经济效益、环境效益和广泛地应用前景。     

微面形貌光电观测系统的光学结构

针对微小面积，特别是微小“盲孔”底面形貌的非接触精密检测，提出了一种基于直接成像原理的光学结构，采用内窥式镜头解决数值孔径受限问题；通过定变焦距镜头组合达到低倍定位和高倍分析要求；利用光学微扫描器实现扫描瞄准功能，针对FC、SC光纤连接器构造设计，探测头可深入内径2．5mm盲孔，设计分辨率达到600lp／mm，主要应用于光纤端面检测、精密制造和临床诊断等领域。     

芯径渐缩光纤中的过渡模

通过芯径渐缩（指数型连续渐缩或阶梯型离散渐缩）的方法，可获得色散随距离下降的光纤，能补偿光纤损耗对孤子传输的影响．但芯径的连续变化，将导致模耦合．分析发现，在连续渐缩光纤中，即使Ｖ＞２４０４８始终满足，但仍可存在两种模式：①Ｚ→∞的稳态模；②兼有导模和辐射模部分性质的“过渡模”．过滤模的模式场是一系列ＬＰ′０ｍ的模式场的迭加，它包括导模ＬＰ′０１的模式场的辐射模ＬＰ′０ｍ（ｍ≥２）的模式场，其中随着ｒ→∞不是迅速衰减而是振荡着缓慢衰减．过渡模具有与激励模相同的传输常数，但幅度却以芯径渐缩的速率衰减．尽管指数型渐缩光纤可增加孤子的传输距离，但“过滤模”的影响始终存在．本文最后给出了在高斯近似下的过渡模和稳态模的功率计算公式     

一种二级光纤网的优选方案

本文分析了二级有线电视光纤网“光／电／光转换中继方式”和“光放大器中继方式”两种联网方案，提出了在临频系统近于满载时采用１５５０ｎｍ系统“光放大器中继方式”的优选方案，赢得电缆分配系统分配比例裕量．对于１５５０ｎｍ参铒光纤放大器ＥＤＦＡ性能亦做了介绍．     

改进的1,550,nm细径保偏光纤预制棒

保偏光纤是制造光纤陀螺的核心材料,随着近些年的发展,光纤陀螺向着高精度和小型化发展,这就要求保偏光纤也要向细径光纤方向发展。125,μm保偏光纤研制阶段注重的是光纤损耗等光学参数,80,μm保偏光纤的研制更加注重光纤的结构参数。拍长是反映细径保偏光纤性能的一项重要参数,改进细径保偏光纤的拍长首先要从增加光纤芯区的应力双折射着手,其中减小r/a值是一种重要的手段。通过实验得到优化的过程参数,提高了细径保偏光纤的成品率,最终改进了细径保偏光纤的拍长,达到了客户实用化的要求。     

“波分复用＋光纤放大器”—下一代光纤传输系统

“波分复用＋光纤放大器”──下一代光纤传输系统ＴｈｅＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：ＷＤＭ＋ＥＤＦＡＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ徐安士，吴德明，谢麟振（北京大学无线...     

基于微纳光纤耦合器的折射率传感研究

目前一些超细直径的微纳光纤耦合器虽具有极高的灵敏度，然而极细的直径亦使得这些光纤耦合器非常脆弱，使得在传感应用中可能会产生一些问题：很难将这种耦合器从实验制造平台转移到微流控生物传感器中；易受环境影响而不够稳定。为了解决上述问题，分别从实验和理论上研究一种直径为6.25μm的微纳光纤耦合器，这种光学耦合器在外部折射率(refractive index, RI)为1.339 8时能达到-1 753 nm/RIU的高折射率灵敏度。基于有限元分析方法(finite element method, FEM),计算出偶/奇模的有效折射率和折射率灵敏度并与实验测试结果比对。本文制作的光纤耦合器可以很好地运用在光纤微流控生物传感等其他实验室芯片上的多功能传感中，有良好的实用前景。     

油气管线泄漏监测分布式光纤传感器的研究

提出了一种长距离油气管线泄漏在线监测的分布式光纤传感器。在油气管线附近并行铺设一条光缆，利用光纤作为传感器，拾取由油气管线泄漏、附近机械施工和人为破坏等事件产生的压力和振动信号。在实验室中，把工作窗口为1310nm、芯径为50／125μm的多模光纤作为传感光纤，在O．6MPa泄漏气流的作用下进行了实验。在光入射端，用光时域反射计对上述事件引发的损耗进行定位；在光输出端，用光功率计检测光功率的变化，并根据信号特征来判定事件的类型。研究结果表明，分布式光纤传感器可以对长达几十公里的管线泄漏进行监测，且定位精度在几十米之内。因此，分布式光纤传感器可用于远距离油气管线泄漏的实时在线监测。     

光纤传感实验仪的应用

光在光纤中传输，光纤易受外界环境因素的影响，如温度，压力，电场，磁场等环境的变化将引起光波量如光强度，相位，频率，偏振态等的变化，通过这些量的变化，就可以知道导致这些光波量变化的位移，温度，应力，电磁场等物理量的大小。光纤传感实验仪就是在光纤传感领域中的光纤透射技术，反射技术及微弯损耗技术等基本原理的基础上开发而成的，可用于光源特性测试，光纤反射、透射特性测试、位移、温度，压力，杨氏模量及固体热胀     

医用内窥镜照明用光缆的应用特征

本文介绍了医用内窥镜照明光缆的应用形式，指出了传统医用内窥镜照明光缆缺陷，提出了符合医疗发展要求的医用内窥镜照明光缆应用特征，包括：光纤原材料具备环保并符合Rohs认证要求、适合药物法医用消毒、具有高传输的光学性能、同时具备耦合部件标准化和整体密封、耐高压的结构特征。     

线性啁啾变迹及均匀光纤光栅的反射谱分析

该文从理论上研究了线性啁啾变迹光纤光栅及均匀光纤光栅的反射谱，经分析发现，高斯分布的耦合系数具有平滑反射谱，消除旁瓣的作用，啁啾系数的增大使得光栅的反射谱明显变宽，最大反射率降低，利用这个规律，可选择恰当的参量，制作出符合工程要求的光纤光栅，同时也发现均匀“弱”光纤光栅的反射谱具有sa(x)函数的分布特性，在此基础上提出用“弱”光纤光栅做匹配光滤波器的设想。     

硅微机械悬臂梁谐振器的电热激励及光纤拾振技术的研究

用理论分析方法研究了硅微悬臂梁的电热激振机理，得到了微机械悬臂梁电热激励下的温度场分布，并推导出了镀膜双层硅微悬臂梁的电热激励热力矩。利用硅微机械加工工艺制作了双层结构硅微悬臂梁谐振器，通过在硅微悬臂梁上制作的热激励电阻，用电热方法对硅微谐振器实现了激振。设计了光纤传感检测系统用于硅微谐振器微弱谐振信号的拾取，并成功检测到了硅微谐振器的前3阶谐振信号。     

光学衬底上微光纤的传输损耗

选择不同的光学衬底,采用纳米光纤锥直接耦合的方法,测量微光纤传输损耗与光学衬底之间的关系,分析损耗机制,探索降低损耗的有效方法.结果表明:放置于MgF2及CaF2光学衬底上的微光纤传输损耗明显高于悬置于空气中的损耗值;衬底的折射率越接近光纤的折射率,置于其上的微光纤传输损耗越大;在同一种光学衬底上,微光纤直径越大,其传输损耗越小;光学衬底的存在,使微光纤中光场能量中心向衬底方向偏移,增加了传输损耗;采用将微光纤部分悬空的方法可有效降低传输损耗.     

微球与锥形光纤耦合系统的光学特性

本文在探索具有固有损耗的微球与锥形光纤耦合系统的光学特性的基础上,提出和研究了在微球中具有增益介质或非线笥介质的耦合系统,推导了解析表达式,并且系统地分析了耦合系统的参数对各种特性和应用的影响,发现了一些新的特性和新的可能应用。     

光纤端面检测方法的实验研究

主要涉及干涉显微式光纤端机检测仪的设计与制作相关理论的实验研究。光纤端面是一种微细结构，首先讨论了有关微细结构测量的有关问题。对几种微细结构测量技术分别进行简要介绍并作简单的比较。对干涉理论进行了必要的问题，介绍了干涉显微式光纤端面检测仪的基本原理。并在多方实验论证的基础之上，给出了可行的光纤端面检测仪的设计方案和检测评价标准。