浅谈光纤的弯曲损耗

众所周知,光纤的涂覆性能、包层不圆度、模场直径以及光纤的弯曲损耗都会对光纤的传输性能产生影响。其中光纤的弯曲损耗是对光纤的传输性能和传输功率产生影响的重要参数之一。因此针对光纤弯曲损耗的研究对光纤的实际应用有非常重要的意义。简要分析了光纤弯曲时芯区折射率的变化与弯曲损耗的对应关系;其次对单模光纤的弯曲损耗进行了理论研究,将光纤的弯曲半径对光纤弯曲损耗的影响进行分析总结,从理论上进行研究,得出两者的相关性,对以后的工作具有一定的借鉴意义。     

光纤分析的有力工具：改进的Galerkin法

提出一种基于Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法的可对任意折射率剖面分布光纤的任意线偏振模计算的改进方法，文中给出了相应方法的详细理论推导，并对几个关键的光纤传输参量如传输常数、色散特性、模场半径等的数值计算方法作了改进，使运算效率有很大提高，这种方法可成为光纤分析与设计的有力工具。     

湿腐蚀法制备U形塑料光纤折射率传感器

为提升折射率测量灵敏度、方便测量,通过湿腐蚀法制备了高灵敏度的U形塑料光纤折射率传感器.从理论上分析了多模塑料光纤宏弯曲折射率传感器的原理,利用射线法对塑料光纤中传输光场进行近似,获得多模塑料光纤宏弯曲模式损耗的表达式.采用丙酮和甲醇混合溶液作为腐蚀剂,利用湿腐蚀法对塑料光纤进行处理,观察不同腐蚀剂浓度腐蚀后光纤表面形...     

一管多芯松套充油单模光纤弯曲损耗的研究

本文研究了弯曲损耗与余长的关系,建立了一管多芯松套充油单模光纤的一种特定的弯曲模型,从而导出了弯曲损耗与光纤余长等参数的解析表达式,将弯曲损耗公式从Marcuse、Petermann的以弯曲半径为变量完善判断以光纤余长为变量,实验证明,理论模型与实验结果具有良好的一致性,为微束光纤光缆的研究、制造提供了一个简单可靠的理论依据。     

单膜光纤弯曲损耗的实验测量与分析

测量了1 310nm和1 550nm波长下单膜光纤弯曲半径变化引起的弯曲损耗,分析比较了2种不同波长光和弯曲半径对弯曲损耗的影响.测量结果表明,弯曲损耗系数会随着弯曲半径的增大而减小,并且出现振荡现象.在弯曲半径较大时,弯曲损耗的变化比较平缓,1 550nm波长较1 310nm波长弯曲损耗更易产生,在弯曲半径较小时,弯曲损耗出现剧烈振荡,2种光波长对弯曲损耗的敏感程度交替变大.     

金属包层渐变平板光波导的边缘元分析

采用将边缘元法和欧姆损耗微扰法相结合的办法,研究了任意折射率分布的金属包层平板光波导的传输特性和损耗特性,并由此计算了几种典型任意折射率分布波导的复传播常数.数值结果与文献中用不同方法得到的数据准确吻合,证实了该方法是有效的,具有广泛的适用性.     

氟化梯度折射率塑料光纤带宽特性计算

基于氟化聚合物梯度折射率圆对称塑料光纤(PF-GIPOF)的传输参量计算,分析其传输特性,推导出频域基带功率传输函数,得到一种参数完整的色散计算模型.理论分析了光源特性、模式时延和模式损耗对带宽的影响并对色散进行拟合和计算.在波长和激光斑半径相异的光源激励下,对不同长度、不同折射率指数的PF-GIPOF的频率响应进行仿真验证.理论计算和实验结果表明,200 m长的PF-GIPOF在1 300 nm工作波长下,半径11.76μm的激光斑激励出的传导模最少,由于差分模式损耗作用,系统带宽提升了3.56 GHz,在α=2.16的折射率下可以得到最大的带宽优化.该计算模型可有效地用于PF-GIPOF通信系统的参量选取和带宽预测.     

负色散光纤的弯曲损耗研究

采用等效传播常数法数值求解负色散波导光纤的弯曲损耗,通过将多包层光纤等效为阶跃光纤,求其等效阶跃光纤的传播常数和等效折射率,从而求得负色散波导光纤的弯曲损耗,在此基础上,以二阶色散补偿光纤为例,给出了色散补偿光纤的弯曲损耗与波长的关系曲线,与实际制造出的负色散光纤的弯曲损耗进行了比较,结果表明理论计算得到的数据与实验数据较一致。     

单模椭圆芯光纤熔接接头损耗的计算

采用高斯近似和局域模式耦合理论,对阶跃折射率分布和抛物线折射率分布椭圆芯单模光纤熔接接头损耗进行了分析,计算和讨论。     

长波长双窗口零色散单模光纤的理论设计

长波长双窗口零色散低损耗光纤的设计必须同时满足1.3μm、1.55μm 色散和损耗的要求,并受到单模条件和工艺条件的诸多限制,我们首次使用适于任意形状四包层折射率剖面的软件计算光纤传输特性,在最内包层折射率下陷深度小于4.4‰的限制下,对这种光纤进行了多目标、多变量的结构优化设计;最后对实验结果和计算值进行了比较.     

Characterization of refractive index distribution of polymer optical fiber

A focusing method is developed to characterize the refractive index profile of polymer optical fiber (POF). Based on the refractive index profile the theoretical bandwidth and the core index exponentα (α > 0) of POF are calculated. The results show that the value of theoretical bandwidth agrees well with the experimental data.     

复折射率光纤传输特性的微扰分析

运用微扰分析方法计算复折射率光纤复传播常数 .光纤的复数模折射率N =N′ +iN″的实部N′由求解相应的实本征值方程得到 ,而虚部N″则由微扰计算得到 .对阶跃型圆光纤 ,导出了芯区或包层为复折射率时的损耗或增益的解析关系式 ,数值计算结果表明 ,本法与直接解复本征值方程得到的精确结果符合得很好 .     

The ray-tracing mapping operator in an asymmetric atmosphere

In a spherically symmetric atmosphere, the refractive index profile is retrieved from bending angle measurements through Abel integral transform. As horizontal refractivity inhomogeneity becomes significant in the moist low atmosphere, the error in refractivity profile obtained from Abel inversion reaches about 10%. One way to avoid this error is to directly assimilate bending angle profile into numerical weather models. This paper discusses the 2D ray-tracing mapping operator for bending angle in an asymmetric atmosphere. Through simulating computations, the retrieval error of the refractivity in horizontal inhomogeneity is assessed. The step length of 4 rank Runge- Kutta method is also tested.     

垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响

利用传输矩阵法理论,研究垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响,结果表明：垒层高折射率介质的折射率越大,光量子阱的透射峰带宽越窄;垒、阱层介质的折射率之和的比值越大,光量子阱的透射峰带宽越窄。光量子透射峰带宽对垒层介质折射率的响应规律,不仅可以解决自然介质的折射率上限问题,而且为设计窄带高品质的光学滤波器件提供理论依据,同时对光量子阱的理论研究也具有积极的指导意义。     

Three-dimensional optical metamaterial with a negative refractive index

Metamaterials are artificially engineered structures that have properties, such as a negative refractive index, not attainable with naturally occurring materials. Negative-index metamaterials (NIMs) were first demonstrated for microwave frequencies, but it has been challenging to design NIMs for optical frequencies and they have so far been limited to optically thin samples because of significant fabrication challenges and strong energy dissipation in metals. Such thin structures are analogous to a monolayer of atoms, making it difficult to assign bulk properties such as the index of refraction. Negative refraction of surface plasmons was recently demonstrated but was confined to a two-dimensional waveguide. Three-dimensional (3D) optical metamaterials have come into focus recently, including the realization of negative refraction by using layered semiconductor metamaterials and a 3D magnetic metamaterial in the infrared frequencies; however, neither of these had a negative index of refraction. Here we report a 3D optical metamaterial having negative refractive index with a very high figure of merit of 3.5 (that is, low loss). This metamaterial is made of cascaded 'fishnet' structures, with a negative index existing over a broad spectral range. Moreover, it can readily be probed from free space, making it functional for optical devices. We construct a prism made of this optical NIM to demonstrate negative refractive index at optical frequencies, resulting unambiguously from the negative phase evolution of the wave propagating inside the metamaterial. Bulk optical metamaterials open up prospects for studies of 3D optical effects and applications associated with NIMs and zero-index materials such as reversed Doppler effect, superlenses, optical tunnelling devices, compact resonators and highly directional sources.     

光存储系统强度和像差的仿真

根据Torok的光在多层介质中传播的理论,分析了三维数据写入过程中,光束经过两层不同介质,在折射率不匹配情况下,聚焦点处的光强度分布。同时,用Maflab仿真了物镜数值孔径,存储介质折射率,存储深度等对聚焦光点强度和像差的影响,这些分析对三维光存储的实用化具有一定的意义。     

溶液的旋光性和折射率关系的理论分析和实验研究

在大学物理实验中,旋光仪用来检测物质的旋光性,计算出该溶液浓度.阿贝折射仪经常用来测溶液折射率,对溶液浓度的测量比较少.本文根据同一种溶液浓度不变,建立了旋光度和折射率关系的理论模型.实验测定了蔗糖溶液,基于最小二乘法原理,得到了旋光性和折射率的实验模型.结果表明,实验与理论相符合.这种研究结果,对具有旋光性物质研究具...