四包层色散平坦光纤的参数设计和试制

色散平坦光纤可用于波分复用技术,对长距离大容量通讯系统具有很大吸引力.文中选择四包层单模光纤作为研究对象,概述了四包层结构的基本理论,对有关传输特性和结构参数进行了考虑和计算.通过工艺试制,获得了从1.3—1.55μm波长范围具有低色散特性的单模光纤.     

阶跃折射率光纤的电磁场模式研究

光纤通信是现代化通信的支柱 .在光纤通信中 ,光纤是最重要的部件之一 .本文利用电磁波动理论对光在光纤中的传输模式和传输特性进行了分析和研究 .探讨了在计算机上对本征方程的数值求解问题 ,并提出了一种测量二阶模式截止波长的简便方法 .     

横向压力作用下光子晶体光纤的偏振特性的研究

从理论上分析了横向压力作用在光子晶体光纤(PCF)上对偏振膜色散(PMD)和差分群时延(DGD)的影响,对不同横向压力作用下PMD与DGD分别进行数值模拟.模拟结果表明横向压力变化时DGD与PMD的数值均发生较大的变化.分别对光子晶体光纤的偏振膜色散与差分群时延随着压力变化的特性进行实验验证.实验证明,随着压力的增大,光子晶体光纤的DGD整体趋势增大:光子晶体光纤的偏振膜色散的数值随着压力的增大而成上升趋势,其变化规律符合理论分析结果.     

单一孔径掺杂的光子晶体光纤的光学特性研究

对光子晶体光纤最内侧的单一孔径进行掺杂,使其折射率从1.0渐变至1.45,进而分析受掺杂孔折射率的影响,光子晶体光纤光学特性的变化.利用有限元法对单一孔径渐变折射率的光子晶体光纤的功率分布,径向功率最大值,纤芯有效折射率,双折射以及偏振模色散等光学特性进行分析模拟.在光子晶体光纤非对称孔径研究上得到的结论有助于光子晶体光纤特性研究的发展.     

超长周期光纤光栅谱线特性分析

针对超长周期光栅光纤(ULPFG)提出一种理论上分析ULPFG的新方法,即运用F-P分析超长周期光纤光栅的单元谱线特性,运用矩阵法推出UL-PFG谱线特性.通过ULPFG实验和F-P理论数值模拟进行对照,实验和模拟基本相符,验证了该方法的合理性.     

试论建构主义学习环境下教师角色的转换

建构主义理论深刻影响着现代教育.建构主义学习环境下的教师角色从传统教学中的知识传授者转换为学生知识意义建构的组织者、指导者、协助者和促进者.根据建构主义学习环境的内涵与特点,对教师角色的转换进行了理论探讨,有利于制定实现教师角色转换的策略.     

电磁场驱动离子液体流动研究

离子液体是一种新型材料,因良好的光电特性和不易挥发的特点而用于微流控技术.所研究的离子液体微流控驱动技术采用电磁场驱动法. 用两种理论方法研究了离子液体电磁驱动中的电场、磁场、洛仑兹力分布特性,并将理论结果与实验进行比较. 基于有限体积元数值仿真法的结果与实验一致,而基于泊肃叶定律的计算结果与实验值有较大差距,说明泊肃叶定律不适用于计算离子液体电磁驱动的流速. 通过数值仿真研究了不同形状微流道中的离子液体流场特性,有利于促进离子液体在微流控技术中的应用.     

一种新型长周期光纤光栅透射谱的数值计算

对采用高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的透射谱进行了理论分析.把这种新型长周期光纤光栅的折射率调制类型近似为三角波,以耦合模理论为基础,采用三层介质光纤模型,推导了耦合系数和耦合模方程.考虑光纤的材料色散,对透射谱进行了具体的数值计算,数值计算与已有的实验结果基本吻合,验证了提出的理论模型的正确性.     

MATLAB图形用户界面在光纤模式理论课堂教学中的应用

光纤模式理论是光纤通信教学中的重点和难点,如何运用现代科学技术将抽象的理论概念形象化具体化来提高教学效果,是课程教学面临的一个迫切问题.MATLAB常被广泛应用于数值计算、数据可视化及分析等领域,将其用户图形界面设计引入到光纤模式理论的教学中,可以通过图像来展示抽象的理论和概念,有助于调动学生学习和探讨知识的积极性,提高教学效果.     

Hi-Bi-NLCFBG用于补偿PMD的研究

分析了一种可调节的偏振模色散(PMD)补偿器,该补偿器是一个高双折射光纤制成的非线性啁啾光纤光栅,并首次分析了该非线性啁啾光纤光栅中的光谱特性和时延曲线;同时采用一个压电转换(PZT)拉伸器对该光栅进行均匀拉伸,以达到调节的目的.最后提出了一种PMD自适应补偿方案.     

一种高双折射光子晶体光纤的特性研究

设计了一种新型光子晶体光纤,通过数值模拟,该种光子晶体光纤具有高双折射特性,且具有较高的非线性特性,并且在0.8到1.8μm波段出现了两个零色散点.该种光子晶体光纤结构包层的空气孔的排列方式为按照三角晶格排列,并将其中部分圆形空气孔变为椭圆形空气孔.运用全矢量有限元法对其光学特性进行理论模拟分析,分析结果表明:当椭圆率η=4/7,占空比d/Λ=0.45时,在波长1.55μm处,获得了3.88×10-2的高双折射.非线性系数可达67.5 km-1·W-1.     

并联谐振电路频率特性的计算机辅助分析

并联谐振电路的频率特性用Pretel软件、Pspice软件、Matlab软件进行计算机辅助分析,运行的结果和理论值非常符合.与繁锁的公式推导和理论计算相比,计算机辅助分析更加直观、生动.在教学中将计算机辅助分析与理论教学相结合,不仅有利于学生对知识的掌握和概念的理解,也有利于判断理论分析的正确性.     

非对称双芯光子晶体光纤特性分析

设计一种新型非对称双芯光子晶体光纤模型,利用有限元法及其双芯光纤的耦合特性分析其光子晶体光纤的光学特性,数值模拟了非对称双芯光子晶体光纤的有效折射率、双折射、耦合系数在一定结构参数下随波长的变化特性.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较高的双折射特性以及耦合特性,因此光子晶体光纤的非对称结构的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

C+L波段熔锥型宽带耦合器的研制与特性分析

报道了熔锥型宽带耦合器的原理及制作工艺,以预拉法造成两光纤在熔锥区域传播常数的偏差从而研制了不同参数配置下的C(1525～1565 nm)和L(1565～1620 nm)波段的宽带2×2光纤耦合器,耦合比变化分别为(50±1.1)%和(50±2.8)%,与理论非常吻合.耦合器的附加损耗值均为0.03 dB,光纤锥体结构特性和两光纤间的差异是造成附加损耗的主要原因.     

光纤中瞬态受激布里渊与瑞利后向散射的协作效应

光纤中的非线性效应极大地影响了光信号的传输距离和保真度.通常情况下,光纤中的非线性效应主要是受激布里渊散射(SBS)和瑞利散射.避免或者合理利用这些效应是解决上述问题的可能途径.实验研究了瞬态情况下具有光纤相位共轭镜的主振荡器-功率放大器(MOPA)系统在不同重复频率和泵浦能量下的输出光谱特性.结果显示:在适当的泵浦、耦合条件下,多模光纤也能单模工作.对于所观察到的谱线变窄现象解释为受激布里渊散射与Stokes场的双瑞利散射造成的分布式动力学反馈的协同作用.     

嵌入石墨烯环的纳米光纤特性研究

利用Comsol软件对嵌入石墨烯环的纳米光纤进行了理论研究,得出石墨烯环嵌入后的纳米光纤的电场和磁场分布,探讨了石墨烯环嵌入后对总能量和能量均值的影响。通过改变碳原子的数目,得到了不同尺寸石墨烯环嵌入后纳米光纤电磁学特性的变化。结果显示,嵌入石墨烯环的光纤,其总电场、总磁场的能量均比标准光纤低;嵌入的石墨烯环越小,光纤中心的能量密度越低;石墨烯环对电场磁场x,y各分量方向不产生影响,但是会导致其强度降低。     

复变函数与积分变换课程的教学改革

从复变函数与积分变换课程的教学实践出发,以课程基本理论为指导,探讨了复变函数与积分变换教学过程中的教学方法改革.提出了兼顾学生特点、优化教材及教学内容,形成合理教学和考核体系,完善实验教学和网络教学平台建设,逐步进行双语教学等教学改革措施.实践表明,这些措施提高了学生的学习积极性和主动性,有利于后续专业课程的学习.     

拉锥光纤传感技术

拉锥光纤传感技术作为一种新兴的传感技术,在电力、石油化工、生化、航空航天、环保、国防等领域有着重要的应用价值并逐渐成为当前国际上的研究热点之一.与普通光纤相比,拉锥光纤的模场直径为微米或纳米量级,极大地增强了光在光纤中传输时的倏逝场,从而显著提高此类光纤传感器的灵敏度及响应速度,缩小了光纤传感器的尺寸,使其在传感应用中更具优势.该文分析并讨论了拉锥光纤传感器的理论基础、关键技术及相关应用.主要内容包括:1)阐述了微米光纤耦合传感器的原理、制备工艺及折射率和温度传感特性.2)讨论了单模-多模-单模及单模-拉锥多模-单模光纤结构的传感原理并实现了一种基于单模-拉锥多模-单模的高灵敏度折射率传感器.3)为拓展拉锥光纤传感器的应用范围并提高其空间分辨率,发展了一种半拉锥光纤传感器微探头.4)介绍了拉锥光纤在光通信及微操纵等方面的应用.     

半固态流变铸造研究

本文依据流变力学理论,分析探讨流变铸造机理,流变铸造特性以及晶粒细化和材料性能提高的原因,认为:半固态金属浆料具有一定的流变性和搅译性,这种特性是与材料组织和搅拌剪切力作用直接有关的.对半固态金属浆料进行机械搅拌作用.这有利于原子的迁移和扩散,有利于浆料的流动和降低组织成份的不均匀性,也有利于破坏树枝晶的形成和抑制晶粒长大. 本文还根据半固态金属浆料的组织特点建立了有关流变方程.从而,在研究揭示材料流变特性方面更趋深入。     

Fourier变换的工程例证式教学法探索

Fourier变换是复变函数中一个重要的理论,由于其高度的抽象性使得学生对Fourier变换的概念、性质和应用都缺乏直观的认识和深刻的理解.结合信号与系统和数字图像处理中的实例,开展Fourier变换的工程例证式教学法研究.对于数学专业学生,该方法不仅有助于加深对Fourier变换的理解,而且有利于提升学习兴趣和实践能力.