优化石英光纤紫外传输性能的实验研究

为提高光信号在石英光纤中的传输能力和传输效果,对石英光纤紫外传输特性进行了研究,分析了掺杂对光纤紫外传输性能的影响,提出一种石英紫外传输光纤的设计。     

液芯光纤在机敏结构自修复功能中的初步试验

提出了利用空芯光纤实现机敏结构中难度较大的自修复功能,对其中的一些关键技术进行了初步的研究.当结构的关键部位出现损伤时,内含胶液的空芯光纤网络可以检测出结构损伤的位置,并对损伤进行修复,从而实现对复合材料结构损伤的自诊断及自修复功能.此外,还对空芯光纤埋入复合材料结构对其本身强度的影响进行了一些初步的试验和分析.     

液芯不纤在机敏结构自修复功能中的初步试验

提出了利用空芯光纤实现机敏结构中难度较大的自修复功能，对其中的一些关键技术进行了初步的研究，当结构的关键部位出现损伤时，内含胶液的空芯光纤网络可以检测出结构损伤的位置，并对损伤进行修复，从而实现对复合材料结构损伤的自诊断及自修复功能，此外，还对空芯光纤埋入复合材料结构对其本身强度的影响进行了一些初步的试验和分析。     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化(间隙孔半径、层数)与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

传输紫外激光空芯光纤的研究

该文通过对传能光纤的传输特性分析和模式分析,并通过两种实验方法对发散角进行测量,从而得到空芯传能光纤的输入和输出的激光模式的关系,这为传能光纤的应用及耦合装置的设计提供了依据。     

基于反馈环全光纤干涉的一种新型光声检测方法

提出了一种光声检测的新方法,这种检测方法的拾音器部分主要采用了单模光纤,通过带有反馈环的全光纤干涉系统来放大光声信号.气体吸收腔则采用了在气体吸收红外指纹区具有较宽低损窗口的空芯光纤作为谐振光声池.基于光纤应变传感器的基本原理和弹光效应推导出光声换能公式,并搭建了整个实验系统进行测量,得到干涉信号的强度与声信号衰减趋势相同.根据实测结果进行了干涉信号强度与声信号强度的指数衰减曲线的拟合,得到了平均为0.98的较高的拟合度.比较了不同内径的空芯光纤光声池的实验结果,发现内径较大的光声池灵敏度更高.     

纳米掺杂空芯光子晶体光纤传感器的特性分析

基于现有Comsol Muhiphysics软件,分析了圆形掺杂空芯光子晶体光纤的损耗特性随小孔孔径变化以及所掺物质改变时变化曲线,结果表明,圆形掺杂空芯光子晶体光纤入射波长在900nm至1000nm及1300nm与1480nm范围内具有较好的损耗特性,为进一步探讨掺杂空芯光子晶体光纤的传输特性提供了理论依据和参考.     

谐振式光纤陀螺中全保偏环形谐振腔的研究

对谐振式光纤陀螺中全保偏环形谐振腔及其定向耦合器进行了理论和实验研究,推导了谐振条件的解析表达式,并分析了谐振腔基本参数对谐振特性的影响。通过压电陶瓷对光纤谐振腔进行调制,记录输出特性曲线,得到了保偏环形谐振腔的谐振特性。最后给出了实验结果及测试曲线。并提出了在谐振系统中应加以解决的问题,为下一步系统的工作奠定了理论及实验基础。     

基于光纤干涉器的带通巴特沃斯光学滤波器的设计

光学滤波器在光信号处理和通信系统中有着重要的作用。研究带通巴特沃斯光学滤波器的设计过程,这种滤波器的实现以级联结构形式给出,利用一臂上附有光纤环的Mach-Zehnde(rM-Z)光纤干涉器来实现传输函数的零点和极点,光纤环上加有掺铒光纤放大器(EDFA)来放大光信号。通过级联一臂上附有光纤环的M-Z光纤干涉器来实现滤波器的传输函数。根据传输函数的零极点计算出了M-Z光纤干涉器的各个耦合器的耦合系数、臂长差和环长,并对其进行了计算机仿真,验证了光学滤波器的频谱特性。     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

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.     

面向太赫兹波段的负曲率光纤设计及数值研究

文章设计了一种基于环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer, COC)的空芯负曲率光纤(negative curvature fiber, NCF),分析结构参数光纤芯径、管径和毛细管厚度对光纤限制损耗的影响,并对参数进行优化,使得单包层NCF在2.0～2.5 THz频率范围内限制损耗为10^-4～10^-5 dB/m,损耗最低值可降到8.90×10^-5 dB/m;引入内包层管破坏常规负曲率光纤的对称性,使纤芯模式与内包层管壁模式进行耦合,从而增加x和y偏振方向的折射率和损耗差异产生双折射;对影响光纤双折射特性和限制损耗的因素进行分析,在2.0～3.0 THz频率范围内双折射系数可达到10^-4～10^-5。该文结果为太赫兹NCF的长距离传输、偏振敏感等应用提供了一条新的途径。     

紫外空芯光纤光谱式气体传感系统特性

利用内表面镀铝空芯光纤在紫外-可见光波段的低损耗特性,结合宽光谱光源和光谱仪,搭建了紫外-可见光波段的吸收谱式气体传感系统.理论研究了系统参数对吸光度的影响,对影响系统信噪比的因素进行了优化.实验测量得到了系统光源的发散角色散曲线,研究结果表明在宽谱光源下,为获得准确的损耗或吸收特性,需要根据系统光源发散角的色散特性对测试结果作相应的补偿.在255nm波长带对不同浓度甲苯气体进行了测量,得到了线性的甲苯浓度-吸光度曲线,精确度可达ppm量级.该传感系统搭建方便,测量迅速,对于在线传感监测及多波长测量具有很好的应用前景.     

传输CO2激光空芯光纤的研制

利用红外分光光度计，测定的研究系统的玻璃在4000－250cm^-1范围的红外反射率R，通过计算发现该系统的玻璃在1100－800cm^-1间存在着反常色散现象，且在CO2激光波长处的折射率小于1，并制备出了用于传输CO2激光的空芯光纤。     

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。     

全光纤波分复用通信系统

光纤通信是本世纪最伟大的成就之一,光纤波分复用是实现超高速、超大容量通信的最佳方式．本文提出一种新颖模式的波分复用通信系统—全光纤集成型系统．光发射机由全光纤激光器构成,光接收机使用的是全光纤光栅ＡＤＭ,传输中继则由光纤ＥＤＦＡ 完成．首次对这类系统及其各组成部分进行了成功地研制,并在实验上成功地实现了４×２．５Ｇｂ／ｓ速率、１００ｋｍ 距离的信息传输．     

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.     

一种新的光纤数值孔径测量方法

光纤的数值孔径NA(numericalaperture)是光纤的一个重要光学参数,它在一定程度上表征光纤集光能力和与光源耦合的难易程度,同时对连接损耗及衰减特性也有影响.它与光纤传输系数的计量有密切的关系,对光纤的传输带宽有着很大的影响.光纤数值孔径的测量方法有多种,但所需的实验装置都比较复杂.本文提出了一种利用光纤传感实验仪实现光纤数值孔径测量的简单方法,该测量方法可靠易行.     

光纤图像传输控制系统的实现

光纤图像传输系统具有适合于监控点分散，传输距离远的应用特点，本文以性价比较高的光纤电缆混合传输系统为设计方案，对光纤图像传输系统的控制电路进行硬、软件的设计和实现。     

基于信号流图的微波光子滤波器设计

采用数字信号处理中的信号流程图(SFG)方法分析了微波光子滤波器的信号传输过程,给出了微波光子滤波器的信号流图结构,利用梅森(Mason)公式得到了微波信号在单、双耦合器光纤谐振环、光纤光栅(FBG)微波光子滤波器的微波传递函数和频谱特性.信号流图为此类IIR结构的微波光子滤波器提供了一种有效的设计方法.