光纤熔融拉锥的形状函数

根据体积守恒条件导出光纤熔融拉锥形状函数的微分方程,并由边界条件和有效熔融区长度参量获得方程显解.该解析解能方便、精确和完整地描述不同熔融拉伸过程中光纤锥形的动态变化,以图表形式提供的大量实验数据表明,实验结果与理论计算相当吻合.最后,在已知初始熔融区长度的情况下,该解可以预知在任意拉伸长度下熔融拉锥光纤锥区的直径分布.     

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。     

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。     

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℃.     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

拉锥球透镜光纤和柱状楔形透镜光纤与半导体激光器耦合的比较研究

分析光通信领域光发射次模块中拉锥球透镜光纤和柱状楔形透镜光纤与半导体激光器耦合的技术,建立这2种透镜光纤与半导体激光器耦合的模型。通过数学推导与软件仿真,得到出射波长为1 310 nm,平行结平面与垂直结平面发散角分别为13.00°与38.27°的双异质结激光器与这2种透镜光纤耦合时的耦合效率及多种对准误差的容忍度。同时,将这2种耦合方式的耦合效率、微透镜加工精度要求、纵向间隙与横向偏移容忍度、角度偏差容忍度以及同时存在有横向偏移与角度偏差时的容忍范围进行比较。研究结果表明:柱状楔形透镜耦合效率最大值达96.09%,远高于拉锥球透镜的耦合效率,而与柱状楔形透镜相比,拉锥球透镜在容忍度方面没有显著的优势,总体上,柱状楔形透镜光纤在与半导体激光器耦合中较拉锥球透镜光纤有更好的表现。     

大型锥形方管特种成形工艺

在研究大型锥形方管无模拉伸变形机理的基础上，建立了大型锥形方管无模拉伸速度控制模型，制定了大型锥形方管无模拉伸特种成形工艺以及确定主要工艺参数.用无模成形代替普通的大型锥形方管生产工艺中的全部成形工序，工艺及设备简单，无模拉伸的同时完成形变热处理，提高产品的综合性能.该方法特别适用于强度高、摩擦力大、塑性低的变断面管件.模拟实验结果表明，无模拉伸工艺能够拉伸出较理想的锥形方管，产品的尺寸精度及外观均较折弯焊接的钢管优越.实际尺寸与理论尺寸误差小于78%，具有实用价值.     

确定锥形管无模拉伸速度制度的数学模型

无模拉伸是一种金属柔性塑性加工方法,它的应用消除了常规拉拔过程存在的缺陷,使轴向变断面制品的拉伸成形以及难变形材料的成形加工问题得到很好解决.在分析锥形管无模拉伸的变形机制及可行性的基础上,提出了锥形管无模拉伸速度或冷热源移动速度的理论计算方法,并给出了相应的数学模型.实验研究证明,提出的速度模型较好地表达了无模拉伸速度变化规律,可用于确定有关的速度制度.     

熔喷/纺粘复合非织造布过滤材料的研究

本文研究了熔喷/纺粘复合非织造布过滤材料的形态结构,物理机械性能和过滤性能。讨论了熔喷和纺粘工艺对聚丙烯纤维结构特性的影响。结果表明:熔喷纤维直径直方图呈对数正态分布,分子取向随纤维直径减小而增大。纺粘法纤维取向度比熔喷纤维高,纤维均匀。不同牵伸工艺对聚丙烯纤维的结晶变体有较大影响,复合材料具有独特的物理机械性能和过滤双重作用。     

植物纤维与聚乳酸制备生物质复合材料的研究

本文研究了以植物纤维与聚乳酸为原料制备生物质复合材料的工艺,探讨不同加工方式、纤维种类和添加量对植物纤维/聚乳酸复合材料拉伸性能及透湿性的影响,并利用扫描电镜对复合材料进行表征。研究结果表明:复合材料采用熔融挤出加工方式比物理混合的性能好,而蔗渣纤维作为填料是较好的选择;同时,当植物纤维添加量低于20%时,随着添加量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率随之下降。     

Effect of Processing Parameters on Morphology and Mechanical Properties of Hollow Gel-Spun Lignin/Graphene Oxide/Poly (Vinyl Alcohol) Fibers

To investigate the influence of various processing parameters on the mechanical properties of fibers, lignin/graphene oxide(GO)/poly(vinyl alcohol)(PVA) fibers with different mass ratios of lignin and GO to PVA were prepared by gel spinning technique. Air drawing process and spinneret diameters were tuned as the main factors. The tensile strength increased up to 472 MPa with air drawing process applied in 30 L0.05 GO0.72 D-A PVA fibers(air-drawn PVA fibers reinforced by 30% lignin and 0.05% GO spun with a spinneret diameter of 0.72 mm), indicating 17.4% higher than that of the fiber without air drawing process(402 MPa). Similarly, at least a 14.6% increase in Young's modulus has been achieved for 30 L0.05 GO0.72 D-A fiber. In addition, a smaller spinneret diameter(0.72 mm) also led to a 24.9% increase in tensile strength and a 7.7% increase in Young's modulus in comparison with those of 5 L0.05 GO0.84 D-A fibers.     

光纤光栅传感技术应用研究及其进展

光纤光栅传感器具备普通光纤传感器所不具有的不受光强波动影响、自参考的绝对测量、便于单光源波分复用和光集成四大优点,因此成为当前国内外的一个研究热点．目前光纤光栅传感器在航空航天领域和民用工程领域已得到了较为广泛的应用,而且各种新的解调方案不断被提出,然而被测参量之间的交叉敏感和解调技术等因素影响了光纤光栅传感器商品化的进程．当前的问题是探索性价比更适合于产业化的技术方案,使光纤光栅传感器能更广泛地为国防和国民经济建设服务．因此,对光纤光栅传感技术在国内外的应用研究进行了较为全面的综述,以使有关方面和同行对该研究领域投入更多的人力物力．     

纤维方向沿厚向分布的Q235钢板拉深性能的初步研究

板料拉深加工中,拉深效果受纤维组织取向的影响非常明显。在分析思考的基础上,采用直接试验的方法,对纤维组织沿厚向的Q235钢片进行了拉深试验,首次获得了纤维方向沿厚向分布的带凸缘筒形件拉深最大相对高度数据,并与Q235钢片纤维组织沿纵方向的资料数据进行了对比研究与分析,初步定量回答了二者差别,为人们了解纤维组织对加工工艺的影响提供了参考。     

Spatial separation of spectrum inside the tapered metamaterial optical waveguide

In this work,the optical metamaterials based on silver dendritic cells are prepared by electrochemical deposition,and its transmission and focusing behaviors are investigated.The experimental results show that the optical metamaterials reveal a multiple pass-band transmission spectrum and a prominent focusing effect at the wavelength corresponding to the maximum transmission coefficient.Two optical metamaterial samples are combined into a tapered optical waveguide,and the spectra of transmitted light at the surface of the tapered optical waveguide is measured by using the fiber spectrometer along the light propagation direction.The results demonstrate that each frequency component of the wave packet is stopped at a different waveguide thickness,leading to the spatial separation of its spectrum.The spatial separation of spectrum can be effectively tuned by adjusting the inclination of the tapered optical waveguide,which can be used for storing photons and slow-light research.     

用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球

提出了用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球的方法。纳米光纤是由标准单模光纤通过热熔法拉制而成,其直径为600 nm。由理论分析可知,激光在弯曲的纳米光纤中传输时,由于弯曲损耗的存在,当激光强度小于临界值,光力将不足以稳定地将微球捕获到光纤表面,并使之沿着光的传播方向运动时,微球将脱离光纤表面的束缚,被释放到水溶液中。该技术可用于沿光纤运动的微颗粒的定点输送和释放。     

Viloft/中空涤纶混纺面料

简述维劳夫特纤维(Viloft)用于服装面料的基本特性和纺纱时的工艺特点，重点指出该纤维和涤纶纤维；昆纺时应打破传统的并条混纺工艺，采用圆盘混棉、必不可少的多仓混棉工序以及三道以上的并条混合，才能使成纱质量得以提高。列出了并条混棉和回盘混棉两种工艺路线的对比实验结果，分析了维劳夫特纤维纱毛羽的产生原因及解决办法，重点介绍了正面为涤棉纱、反面为维劳夫特和涤纶中空纤维混纺纱的经二重组织织物特殊织造工艺以及印染时应注意的事项。