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。     

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。     

单模光纤损耗分析与测量

光纤传输质量受光纤损耗的影响,对单模光纤传输波长1310nm和1550nm弯曲损耗进行测试,结果表明弯曲损耗呈震荡变化,随着弯曲半径的增加损耗减小、振幅减小,随着波长的增加损耗增加、振幅增大,并利用光纤的耦合模理论对单模光纤弯曲损耗震荡进行解释,对实际应用有一定的参考价值。     

单模双折射光纤弯曲时弹光效应

给出测试单模双折射光纤弯曲时弹光效应的实验装置, 分析了弯曲损耗光谱, 定性提出光纤圈产生弹光效应的规律.     

光纤损耗的理论分析与测量

光纤以其低损耗、易弯曲、体积小等特点而获得广泛的应用,先对光纤耦合损耗进行理论分析,以单模光纤为例,测量光纤的端面间隙引起损耗,并测量熔融焊接后的损耗,能量损耗有明显的降低.     

光路失效分析的检测方法研究

为提高激光点火的可靠性,检测光路中存在光纤的弯曲、端面污染、划痕或烧蚀等失效因素造成的损耗,经过双向色膜和双光纤探测器的结构设计,建立了一套双光纤、双光源的自检系统,使检测光的接收率达到6%以上.实验结果表明,获得的光纤损耗在650nm检测光和808nm发火光下损耗半经验公式,从检测光路损耗能推导出发火光路损耗,解决了激光点火技术在工程实际应用中自检测难题.     

单模双折射光纤弯曲时弹光效应与光学逻辑门

给出了单模双折射光纤弯曲时弹光效应的实验,分析弯曲损耗光谱,将光纤弯曲时弹光效应应用于光学逻辑门,确定了强度型逻辑门“0／1”状态。     

光纤裂缝传感器中裂缝宽度与光纤损耗关系分析

为了从理论上获得光纤裂缝传感器的性能。简化传感器的设计，用光射线理论分析了多模光纤的弯曲损耗，获得了混凝土裂缝宽度与光功率损耗之间的关系。并编程计算了传感器的裂缝宽度与光纤损耗的关系，光纤与裂缝的夹角对传感器性能的影响，以及改变光纤的数值孔径对传感器性能的影响．理论分析结果与实验结果吻合。     

高频CO2激光脉冲写入PCF-LPFG传感特性研究

采用高频CO2激光技术在柚子型光子晶体光纤(PCF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),并对其温度、应变和弯曲特性进行了实验研究。实验测得,PCF-LPFG谐振波长的温度和应变灵敏度分别为0.002nm/℃和0.001 8nm/με,谐振峰损耗值对温度和应变不敏感。由于高频CO2激光写入为单侧写入,导致PCF-LPFG透射谱的弯曲特性与方向和曲率直接相关。选择弯曲灵敏度较大的方向进行了弯曲测试,测得在一定的曲率范围内,PCF-LPFG的谐振波长及谐振峰损耗值的灵敏度分别为-5.45nm/m-1和3.32dB/m-1。基于PCF-LPFG的透射谱温度不敏感特性,本文为制作不受温度影响的应变和弯曲传感器提供了新的方法。     

1310nm和1550nm波长光对光纤弯曲损耗的影响

“１３１０ｎｍ和１５５０ｎｍ波长光对光纤弯曲损耗的影响”一文从理论和实践两个方面就１３１０ｎｍ和１５５０ｎｍ波长光对光纤弯曲损耗的影响进行了探讨,证明了在同样弯曲半径下,１５５０ｎｍ波长光比１３１０ｎｍ光有较大的弯曲损耗。     

放线光缆强弯曲状态建模与特征分析

针对放线光缆放线剥离点附近的强弯曲状态可能引发光缆断纤的问题,在建立光缆运动姿态数学模型的基础上,对光缆剥离点处曲率半径和弯曲弧长的分布情况进行了研究。重点讨论了剥离点处曲率半径和弯曲弧长与剥离点位置、剥离段光纤所在缠绕层的半径、光缆放线速度、光缆线密度等光纤特征参量之间的变化关系,并对曲率半径最小值位置的具体讨论。结果表明,在对应试验条件下,放线过程中剥离点处光缆的曲率半径存在极小值,其大小约为1.2mm,与光缆缠绕层半径、放线速度几乎无关。而曲率半径和弯曲弧长会随剥离点位置、放线层、放线速度、光缆线密度的改变发生变化。     

弯曲光纤的辐射特性分析

随着光纤技术的飞速发展,光纤链路的安全性受到了极大的挑战。为了对光纤链路的安全状况作一定性分析,根据一种天线模型对单模光纤的弯曲辐射功率进行了理论推导,并对单模光纤的弯曲辐射功率随弯曲半径和探测器面积的变化情况做了仿真模拟,给出了分析结果。结果表明,对弯曲光纤实施窃听是完全有可能的。     

大曲率结构化表面湍流流场特性对比研究

湍流模型选择对于小尺寸大曲率圆管内软性磨粒流湍流流场模拟计算具有重要影响.针对此问题,提出使用标准k-ε模型与考虑两相磨粒流平均流动中的旋转及旋流流动情况的重整化群(RNG)k-ε模型进行仿真对比研究的方法.基于颗粒动力学理论的欧拉模型,对软性磨粒流的控制方程进行求解.通过使用两种湍流模型,对小尺寸大曲率圆管内湍流流动进行仿真计算,得到了两湍流模型下软性磨粒流流场的速度、压力、湍动能等数值模拟结果.仿真结果对比分析表明:标准k-ε模型模拟得到的速度值与实验值存在一定误差,而RNG k-ε模型仿真的速度值误差相对较小;标准k-ε模型对湍动能的估值计算比RNG k-ε湍流模型高,难以计算有滞止点的流动过程;RNG k-ε湍流模型能更有效地模拟有大曲率带分离的湍流流动,从而证明该模型更适合小尺寸大曲率圆管内软性磨粒流湍流流动的研究.     

不同曲率井段的取心筒长度优选

较长的取芯筒可以进行水平段大段取芯作业,取芯钻具通过曲率段时会发生较大的弯曲变形、承受较大的弯曲应力,建立了取芯组合钻具受力变形分析的三维有限元模型,应用ANSYS软件的大变形、接触非线性理论,对不同曲率井段的取芯筒长度进行了优选,为取芯钻具的通过能力评价提供了新的研究方法。     

A distributed optical fiber bi-directional strain-displacement sensor

Abstract A distributed optical fiber strain-displacement sensor is developed, which consists of an optical fiber gauge of strain-dis-placement and an optical time domain reflectometer (OTDR). The operational principle is the modulation of fiber loss in OTDR, i. e. thestrain and displacement in monitoring position are obtained from the bending loss of optical fiber bonded on the optical fiber gauge of strain-displacement. After examining the strain and displacement in the cantilever and the micro displacement rack respectively, the result indi-cates that the distributed optical fiber gauge of strain-displacement can monitor strains or displacements in different sensitive lengths. Thekey technique for measuring bi-directional strain-displacement is the pretreatment of bending of the freely suspended optical fibers, whichcan be identified with OTDR by inserting time delay optical fiber.     

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 .     

细节增强的多功能混合体绘制光照模型

多功能混合体绘制光照模型是传统体绘制的扩展,它不仅可以绘制离散点的光照效果,而且也可以很好地绘制同质区域点的集合效果.但是,这种混合以后的光照模型不仅会在光照效果上有所减弱,而且需要调整的参数数量过大,必须通过手动调节多个参数才可以进行光照的增强.针对混合体绘制光照模型中光照减弱和调整参数过多问题,提出一种细节增强的多功能混合体绘制光照模型,在混合体绘制光照模型中引入曲率的概念,根据曲率与光照强度的对应关系对混合体绘制光照模型中的Phong光照模型进行改进,以提高绘制效果.通过几组体数据的实验结果表明,该方法不仅可以很好地提高多功能混合体绘制光照模型的细节表达,更好地辨别物体的形状特征,而且减少了手动调节参数的操作.     

损耗对双折射光纤中孤子相互作用的影响

利用变分原理了有损耗的情况下双折射光纤中孤子间的相互作用，发现损耗减弱了孤子间的相互作用，但同时使光纤中继间隔缩短，这就为实际应用中如何控制孤子间的相互作用了一定理论依据。     

基于光频域反射技术的表面粘贴分布式光纤传感器应变传递特性分析与试验

分布式光纤传感器由多层结构组成,用于测量土木工程构筑物表面变形时,光纤与结构基体间存在一个应变传递过程。为了揭示表面粘贴分布式光纤传感器应变传递特性规律,结合经典的剪滞理论,分析光纤在不同粘贴长度和中间层参数下,低应变传递系数区段的范围与变化。通过室内试验,在PVC管表面紧邻并行粘贴两条光纤,采用基于光频域反射(optical frequency domain reflectometer,OFDR)的分布式光纤感测技术测量光纤在管中部受不同集中荷载下的应变,得到应变传递系数分布及变化。结果表明:在不同荷载下,OFDR实测光纤应变传递系数的分布规律具有一致性,符合理论分析,研究成果对分布式光纤传感器应用于结构表面变形的检测与监测工作具有一定的指导意义。     

光纤中脉冲传输的稳定性数值分析

光脉冲在光纤中传输的稳定性是光通信及其相关领域的一个关键问题.针对包含高阶色散的光脉冲传输方程,通过数值方法分析了其稳态的稳定性,得出了稳定性条件,给出了部分仿真实验结果.研究结果表明,若考虑光纤的损耗以及高阶色散因素,其稳定性范围逐渐变小.