光纤接触式内窥镜

在探讨了多芯石英传象光纤用于接触式窥镜的基础上,首次提出一种新的由多芯石英传象光纤组成的接触式窥镜,其结构为:在多芯传象光纤的外表面蒸镀铝膜,用来传输照明光;并利用光纤的Ω型弯来消除照明尤对图象传输的干扰,使传象光纤在传输图象光的同时也能传输照明光,用传象光纤实现接触式窥镜在质量、规格多样化、制造难度和成本上都大大地优于现有的由棒状透镜组成的接触式窥镜。     

基于液芯光纤的水中甲烷拉曼检测技术

根据经典电磁理论和量子理论分析了拉曼光谱技术,探讨了共振拉曼效应对提高散射光强所起的作用．采用LRS—III型激光拉曼光谱仪对甲烷水溶液进行了拉曼检测实验,实验结果验证了水中甲烷拉曼检测的可行性．根据液芯光纤传光原理分析了输出拉曼光功率与损耗系数和光纤长度的关系,利用LabVIEW软件对液芯光纤的拉曼增益作用进行了仿真,仿真结果表明液芯光纤可提高拉曼光强达10^3倍．针对水中甲烷含量比较低的特点,提出基于液芯光纤并共振拉曼效应的方法,可提高拉曼光强接近10^9倍．     

基于光纤自愈环网的高保真语音传输系统

采用光纤作为传输介质设计高保真语音传输的光纤数字广播系统.光纤数字广播系统由扬声器、光纤数字广播机、两芯光纤、集中控制器、管理软件等组成,光纤数字广播机的光收发模块采用波分复用技术,将网连结成"环",组成自愈环网,在一芯光纤上可以同时传两种不同波长的光信号,使系统能够远距离传输和高速度传输,具备更高的稳定性.     

论新型通信光纤在通信领域中的应用

介绍了最新研制出的几种光纤产品,重点介绍了宽带光传输用非零色散位移单模光纤G、656,其特点是工作波长范围可扩展到S、C和L波段,从而能实现密集波分复用的宽带光传输。另外,介绍了塑料光纤POF。与传统的石英玻璃光纤相比,POF具有制造简单、芯径大、连接方便等优点,在局域网中受到人们的青睐。     

油气管线泄漏监测分布式光纤传感器的研究

提出了一种长距离油气管线泄漏在线监测的分布式光纤传感器。在油气管线附近并行铺设一条光缆，利用光纤作为传感器，拾取由油气管线泄漏、附近机械施工和人为破坏等事件产生的压力和振动信号。在实验室中，把工作窗口为1310nm、芯径为50／125μm的多模光纤作为传感光纤，在O．6MPa泄漏气流的作用下进行了实验。在光入射端，用光时域反射计对上述事件引发的损耗进行定位；在光输出端，用光功率计检测光功率的变化，并根据信号特征来判定事件的类型。研究结果表明，分布式光纤传感器可以对长达几十公里的管线泄漏进行监测，且定位精度在几十米之内。因此，分布式光纤传感器可用于远距离油气管线泄漏的实时在线监测。     

光纤微弯损耗初探

光纤传输具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰、光缆直径小、重量轻、原材料来源丰富等优点,为此,光纤传输已经成为新兴的传输方式。光在光纤中传输时会产生损耗,这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗组成。光缆一经生产,其光纤自身的传输损耗也基本确定,而光纤接头处的熔接损耗则与光纤的本身及现场施工有关。降低光纤接头处的熔接损耗,     

长周期光纤光栅折射率传感的研究概况

由光栅周期的不同．光纤光栅可分为布喇格光纤光栅（FBG）和长周期光纤光栅（LPG）。FBG的周期约为几百纳米．主要特性是将某一频段的光反射回去．形成以谐振波长为中心的窄带光学滤波器，LPG的周期通常为几十到几百微米，主要特性是将导波中某频段的光耦合到光纤包层中损耗掉，是一种透射型光纤器件。LPG对于温度、应力、外界折射率等参数的变化都有很高的响应灵敏度，研究表明，LPG对于温度的调协范围约为FBG的7倍．而对于外界折射率变化时的谐振峰中心波长移动量也明显高于布喇格光栅。     

掺铒光纤激光器中的模式损耗测量与模式竞争

模式竞争效应是实现激光器稳定输出的理论基础。由于各纵模的损耗不同,导致起振阈值不同。在测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式损耗的基础上,对掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器的模式竞争效应进行理论与实验研究。采用衰荡光谱技术测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式的损耗,确定各振荡模式的阈值条件,讨论激光器中的模式竞争。研究结果表明各振荡纵模损耗直接影响模式竞争结果。所得结果为单波长、双波长及多波长光纤激光器制作提供理论依据。     

双FBG双波长掺铒光纤激光器设计与实验研究

波长可调谐的双波长光纤激光器由于带宽较宽、线宽窄,与光纤元件天然兼容等特点,可作为DWDM光纤通信及光纤传感系统的理想光源。设计并实验研究了一种双波长环形腔掺铒光纤激光器,该激光器采用两根FBG和一个3dB耦合器构成可调谐Y型光滤波器,并通过对FBG施加轴向应力改变布拉格中心波长,从而获得波长可调谐的双波长激光输出。实验结果表明:当轴向负载在0～100 N范围内变化时,双波长光纤激光器的波长差在0.638～1.616 nm范围内线性调谐,调谐灵敏度为0.009 6 nm/N。利用增益均衡方法独立调节激光腔内的增益和损耗,光纤激光器可在单波长和双波长两种运转状态之间切换。     

基于单模光纤偏芯结构的光纤干涉型高温传感器

利用单模光纤的偏芯结构,提出了一种光纤干涉型高温传感器.光在通过传感区域时存在纤芯模与包层模的干涉.当温度变化时,根据干涉谷对温度的敏感性,即可实现温度测量.此传感器可用于高温测量,当温度从400℃上升到750℃时,干涉谷波长变化了32.2 nm,温度灵敏度为0.092 nm/℃.     

光纤损耗的测量和使用设备

光纤传输过程中,光信号沿光纤传输时,光功率的损耗叫做光纤的衰减。光纤损耗是光纤的一个主要传输参数,由于光纤有衰减,光纤中光功率随着距离是按指数规律减小的。光纤衰减测量的方法有多种,本文介绍了截断法和背向散射法。     

基于无芯光纤的“三明治”光纤在折射率传感应用中的参数优化研究

为了提高无芯光纤在折射率方面的灵敏度,并针对无芯光纤的结构参数优化尚不够深入的问题,提出了一种无芯光纤结构参数的优化方法,研究了单模-无芯-单模（SNCS）的“三明治”光纤在折射率（RI）传感中的灵敏度等性能指标. 基于Rsoft光学仿真软件,利用光束传播法对SNCS光纤进行仿真研究,模拟了光场分布和输出透射谱特性. 为了提高传感灵敏度,在保证透射谱不重叠的条件下,通过计算自成像周期和波长偏移量等指标,系统地优化了长度和直径等无芯光纤的结构参数. 仿真结果表明,当无芯光纤长度为6.55 mm且直径为20 μm时,RI在1.380~1.390内,SNCS光纤的灵敏度可达到2 200.92 nm/RIU,也验证了所提出的无芯光纤结构参数优化方法的有效性,为基于无芯光纤用于高灵敏RI传感的“三明治”光纤的结构设计与应用提供了理论支撑.     

光纤接续 施工技巧

光纤传输具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干拢、光缆直径小、重量轻、原材料来源丰富等优点 ,正成为新的传输媒介。光在光纤中传输时会产生损耗 ,这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗组成。通信光缆一旦选定认购 ,其光纤自身的传输损耗也基本确定 ,而光纤接头处的熔接损耗则与光纤的本身及现场施工有着直接关系。因此 ,努力降低光纤接头处的熔接损耗 ,即可增大光纤中继传输距离又可提高光纤链路的衰减裕量。1　人员因素　目前光纤熔接大多采用熔接机自动熔接 ,接续人员的水平直接影响接续损耗的大小。…     

天津市知识产权局推荐项目(2005年第二批)

本发明包括光纤分束器、光开关和可调谐激光器。将光纤分束器与光电变换模块、本地处理模块顺序连接，本地处理模块由导体与光开关相连，并经微带线与可调谐激光器相连。采用波分复用技术，在一根光纤中传输多个波长的光信号，实现了通道复用，扩展了数据传输速率；采用可调谐激光器进行数据发送，可根据网络的通信状态，选择网络中当前未采用的波长进行数据传输，减小了数据传输中地址；中突的概率；通过采用固定中心波长的光电变换模块电路构成的光电探测器，对特定波长光信号进行接收，降低了系统的成本：装置构造极为简单，操作使用也十分方便，市场前景广阔，社会和经济效率显著。     

阶梯形有损光纤中的孤子传输

在孤子传输中,光纤损耗将导致光场减小从而使光脉冲丧失其孤子特性.为此提出一种阶梯形光纤,其芯径呈阶梯形变化.用变分法分析其中的孤子传输,其数值分析结果表明,此光纤结构能在一定程度上补偿光纤损耗带来的影响,孤子在其中的传输可保持其孤子特性较一般光纤距离长.这种光纤结构简单,具有实用性,同时,阶梯形光纤的参数可以根据需要进行选择.     

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.     

基于高速单模光模块的多模光纤传输系统性能分析

多模光纤传输系统是短距离通信的一个重要研究课题。然而,高速多模光模块技术的不成熟,使得短距离多模光纤通信无法达到5G等技术提出的高速通信的要求。采用高速单模光模块在多模光纤(MMF)中传输的方法来解决这个问题,并研究高速单模光模块在多模光纤中传输时由于偏芯距的变化而引发的模式激发及模式耦合对传输系统性能的影响,得出能够实现短距离高速通信的最大偏芯范围。结果表明,随着偏芯距位置的增多,以及偏芯距的增大,系统的传输性能逐渐下降,多模光纤间所允许的最大偏芯距离随着单模光纤(SMF)-多模光纤和多模光纤-单模光纤间的偏芯距的增大而逐渐减小。     

长周期光纤光栅折射率传感的研究

由光栅周期的不同,光纤光栅可分为布喇格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPG).FBG的周期约为几百纳米,主要特性是将某一频段的光反射回去,形成以谐振波长为中心的窄带光学滤波器,LPG的周期通常为几十到几百微米,主要特性是将导波中某频段的光耦合到光纤包层中损耗掉,是一种透射型光纤器件.LPG对于温度、应力、外界折射率等参数的变化都有很高的响应灵敏度,研究表明,LPG对于温度的调协范围约为FBG的7倍,而对于外界折射率变化时的谐振峰中心波长移动量也明显高于布喇格光栅.由光纤场分布形式可知,光纤对于包层模的束缚性较芯模为弱,高阶模的束缚性较低阶模弱.也就是说当环境参数发生变化时,包层模式传播常数、有效折射率等参数的变化要大于芯模,高阶模式各参数的变化大于低阶模式.相位匹配条件的变化将会引起耦合谐振峰中心波长位置的改变,而FBG的谐振峰是由前向芯模和后向芯模耦合而成,而长周期光栅的谐振峰是由前向芯模和同向包层模耦合而成.因此长周期光纤光栅对于环境参数的敏感性要高于一般的光纤光栅,在光纤传感测量方面具有很高的实用价值.     

基于纤芯失配的光纤布拉格光栅温度不敏感振动传感器

提出了一种基于纤芯失配的光纤布拉格光栅温度不敏感传感结构并且得到了实验验证。该传感器由一短截细芯光纤和单模光纤布拉格光栅熔接而成。光通过细芯光纤时激发出一系列包层模式,并通过纤芯失配的熔接面进入后面的光纤布拉格光栅中。其中,一些低阶模式会被光纤光栅反射耦合回传输光纤的纤芯,耦合效率与光纤的弯曲度有关。实验结果表明低阶奇数膜LP3n对光纤弯曲度有极大的灵敏度。通过对包层模式的选择性监测和能量检测方法,提高了传感器的弯曲灵敏度,并避免了温度对传感器的影响。     

环形光纤声光耦合器构成的光时分复用器的理论研究

该文根据声光耦合理论,提出一种由环形光纤声光耦合器构成的新型全光时分复用器.从理论上分析了环形光纤声光耦合器的移频耦合特性,由该种耦合器的级联可实现8×2.5Gbs光时分复用(OTDM),并利用光纤声光耦合器分光比与工作波长可调性,避免了常规OTDM方法对器件性能的高要求.最后指出采用多个射频源作用于光纤声光耦合器可同时对多波长光脉冲时分复用产生高码率光脉冲信号.理论上的分析和仿真,表明了实现该器件的可行性.