椭圆芯保偏光纤模间干涉特性的研究

对椭圆芯保偏光纤模间干涉特性进行了仿真研究,通过数值计算分析了椭圆芯保偏光纤模间干涉拍长、模传播常数、模间传播常数差与光源波长的关系,并对椭圆芯保偏光纤椭圆度和纤芯折射率变化对模间干涉特性的影响进行了深入分析,给出了相应的仿真结果和曲线.本文的研究结果对于设计基于椭圆芯保偏光纤模间干涉原理的光纤传感器具有重要的指导作用.     

各向同性阶跃光纤的偏振椭圆度

利用全反射光在光纤包层中的横向偏移和相位变化，导出了各向同性阶跃光纤的全反射偏振椭圆度和偏振椭圆度长度计算公式，通过模拟计算分析了偏振椭圆度及偏振椭圆度长度随入射角的变化规律。     

椭圆芯聚合物光子晶体光纤的模场研究

应用理论模型，以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基材，成功制备了直径为150μm、平均孔直径为3．94μm、平均孔间隔为8．75μm的椭圆芯五环六角结构聚合物光子晶体光纤．应用全矢量平面波法，对该光纤的传输模场进行了模拟．根据对称性分析，按照最小波导扇面及相应边界条件对其模式进行归类，并与理论研究进行了对比．该研究为椭圆芯聚合物光子晶体光纤模场的实验测试提供了一定的基础．并证明了基于聚合物制备高双折射保偏光纤的可能性。     

特种光子晶体光纤的设计和模拟

介绍了光子晶体光纤的原理,给出了模拟光子晶体先纤的数学模型.作为计算例子,设计了椭圆孔光予晶体先纤.该光纤的包层和芯层有不同尺寸的椭圆孔组成晶体结构.利用建立的数学模型,给出了模拟结果.     

熊猫型保偏光纤用高掺硼应力预制棒制备工艺实验研究

介绍了用MCVD工艺熊猫型保偏光纤用高掺硼应力预制棒的制作工艺过程。通过分析高应力预制棒制作的技术难点,实施工艺改进制作出熊猫型保偏光纤用高掺硼应力预制棒,所制作的应力预制棒用于制备高双折射的熊猫型保偏光纤。由于应力预制棒的折射率和应力区直径都显著提高,且芯部的三氧化二硼掺杂浓度也显著提高,有效防止了组装和加工过程中应力棒的炸裂问题,同时大幅提高了保偏光纤的偏振特性,偏振串音从之前的-23 dB/km提高到最低-28 dB/km。     

保偏光纤偏振特性分析

近年来光纤陀螺在各种装备中得到了快速应用,保偏光纤绕制的光纤环圈作为光纤陀螺中的关键器件,其技术性和可靠性受到了普遍的关注。主要介绍了保偏光纤偏振串音和h参数的定义以及它们的相互关系,对保偏光纤的偏振特性进行了描述。     

熊猫型保偏光纤应力分布模拟放大实验研究

提出一种利用光弹性效应原理等效放大熊猫型保偏光纤应力分布的实验方法,用于观察、分析熊猫型保偏光纤受力情况,为理论研究保偏光纤应力分布提供了依据.利用光弹性全息照相技术中的二次曝光法记录下施加应力时模型的等和线;为了观察模型的等倾线,提出采用白光照明,以除去等差线对等倾线的影响.     

保偏光纤预制棒芯径的统计过程方法分析

光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展迅速。因此长期有效地提高并保持光纤生产的质量水平也越来越成为光纤生产方关注的焦点。介绍了保偏光纤的基本原理和其制造方法,引入统计过程控制的方法对保偏光纤预制棒芯径的测试数据进行列表作控制图等分析,利用其预警作用提高保偏光纤生产的质量水平。     

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。     

带隙型光子晶体光纤及其分析方法

光子晶体光纤是近年来出现的一种新型光纤,其特点是包层排列有规则或随机分布的波长量级的空气孔。包层中的微结构使得光子晶体光纤能够呈现出许多传统光纤不具备的特性,其在光通信领域具有极大的应用前景。文章从光子晶体的概念出发,概述了光子晶体的特征,通过引入光子晶体光纤的概念,介绍了光子带隙型与全内反射型光子晶体光纤的基本结构及导光原理。同时文章简要分析了带隙型光子晶体光纤的各种主要理论研究方法,并对其做出了相应的评价。     

低损耗阶跃型聚合物光纤制备工艺的研究

介绍了制备低损耗阶跃型聚合物光纤的工艺流程，研究发现随着链转移剂质量分数的增加，聚合物的相对分子质量相应降低，聚合物光纤的力学性能也随之改变，加入改性单体丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯后，提高了聚合物光纤的柔韧性，但降低了聚合物光纤的透光率，包层工艺对光纤损耗也有较大影响。通过原料精馏提纯、材料改性和共挤工艺等措施制备出低损耗聚合物光张样品，其光损耗小于200dB/km(波长650nm)。     

正三角形结构三光纤莫尔干涉模型分析

三根保偏光纤以正三角形结构排列可实现莫尔干涉,在三光纤保偏轴相对位置任意的条件下,建立了纤端出射场的干涉模型,分析了莫尔干涉的光场分布.结果表明,干涉场光强分布与三根保偏光纤保偏轴方向的相对位置有关.     

基于光束传播法的偏芯光纤传输特性研究

偏芯光纤由于纤芯偏离中心轴线,其光纤传输特性与传统光纤不同。本文对常用的光纤传输特性数值模拟方法及其优缺点进行了分析比较,确定采用光束传播法对偏芯光纤的光传输特性进行研究。建立了偏芯光纤的理论计算模型,分析了偏芯光纤对应的模场分布特性。推导出偏芯光纤倏逝波的表达式,当纤芯距离包层外表面非常近或贴近外表面时,可利用倏逝波进行光学传感。运用RSoft软件中的Beam PROP模块对偏芯光纤进行了光学结构建模。基于光束传播法,对偏芯光纤中的模场特性及光功率特性进行了仿真分析,并得到了基模有效折射率和双折射与偏芯距离的变化关系。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。     

长周期光纤光栅传输模理论分析方法

综述了长周期光纤光栅传输模的各种理论分析方法,介绍了国内外近年来在这一领域的研究进展.主要以光纤三层模型为例讨论了正弦和矩形两种折射率调制型的长周期光纤光栅,并详细解释了均匀和非均匀情况下其传输谱的求解过程.在求解包层模色散方程得到各阶包层模式的传播常数的基础上,对均匀折射率调制型光栅,利用耦合模理论进行分析;对于非均匀光栅,在均匀情况的基础上,再结合基础矩阵法进行分析,或者直接采用传输矩阵法分析.最后讨论了长周期光纤光栅中纤芯基模到辐射模的耦合问题.     

浅析影响保偏光纤强度的因素

光纤强度是表征光纤物理机械性能的重要参数,它直接影响到光纤通信及传输系统的可靠性。影响光纤强度的因素大多来自光纤生产过程,采用抗张强度试验方法,通过开展合格保偏光纤与涂覆层不均匀、应力区变形、纤芯偏差及应力区存在夹杂物等不合格保偏光纤的拉断力与位移对比试验,分析了影响保偏光纤强度的主要因素和形成原因,为研制高强度光纤奠定基础。     

模分复用系统中的少模光纤研究新进展

近年来,在模分复用(MDM)光通信领域中采用少模光纤(FMF)来增加传输容量的方法已经得到高度关注和深入研究,该方法可以突破单模光纤(SMF)非线性香农极限.结合本课题组开展的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研究过程中相对突出、经典的部分研究工作和最新进展,涉及少模光纤结构设计、特性及应用.分析讨论了折射率阶跃分布和折射率渐变分布单芯少模光纤、用于无MIMO数据传输的椭圆芯少模光纤、用于光学参量放大的椭圆芯少模光纤、由中心圆孔和椭圆环芯组成的保偏少模光纤、具有10种保偏模式的PANDA环芯光纤、用于模分复用传输的低损耗少模环形光纤以及超模光纤的结构设计、特性及应用.最后,给出了本课题组近期提出的新颖的三环芯FMF以及FMF研究发展趋势,为模分复用光纤前传等系统应用提供有效支持.今后的较长一段时间,少模光纤研究中的采用特殊材料和光纤结构设计来实现大有效折射率差、低衰减、低色散、大有效模场面积和低非线性系数等指标仍然是通信领域需要继续探索的研究热点.     

塑料光纤包层的研究

研究了苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物（ＰＳ－ＭＭＡ）芯塑料光纤包层的制备方法．通过比较传统的溶剂型涂层热涂覆光纤芯和用紫外光固化含有光引发剂的塑料光纤涂层发现,后者利用预聚单体作为光纤涂覆层,缩短了光纤包层的固化时间．并讨论了不同材料及配方对塑料光纤衰减的影响．     

铒镱共掺保偏光纤的结构优化与加工工艺研究

采用全矢量有限元分析方法研究了应力区大小、应力区与纤芯之间距离、纤芯区域热膨胀系数等参数对铒镱共掺保偏光纤双折射与应力分布的影响,通过改进超声波打孔、硼棒磨抛与抽真空封装等预制棒加工技术,较大程度上提高了铒镱共掺保偏光纤预制棒的加工工艺水平,最终将光纤的偏振串音控制在-23,d B/10,m以下,双折射提高至3.9×10~(-4)以上,为制备性能更加优化的高双折射、低偏振串音铒镱共掺保偏光纤奠定了理论与工艺基础。     

保偏型光纤传感器解调系统仿真与参数优化

研究了光纤布拉格光栅传感器的波长解调原理和保偏光纤环镜的结构及传光原理,分析了输入光波长和输出光功率的分配特性,提出了一种基于保偏光纤环镜的光纤布拉格光栅传感解调方案,应用Matlab7.0进行仿真分析,验证了理论的正确性,运用Optisystem7.0进行光路测试及参数测定充分验证了解调方案的可行性.最后给出了该解调模型中保偏光纤长度、耦合器耦合系数及两偏振态相位差等参数的最优设置范围.