用波动理论分析双包层光纤的吸收效率

基于波动理论,运用WKB方法,根据双包层光纤中单模掺杂纤芯的半径和偏心距离,计算光纤中的模式在从能被纤芯吸收到不被吸收这一临界条件下对应的周向模数、传播常数和焦散面半径值.然后判断光纤中有多少模式的焦散面半径值大于上述在临界条件下算得的焦散面半径值(即有多少模式的传播路径不经过纤芯),用数学公式推导出不能被掺杂纤芯吸收的模数,将之与总传播模数作一比较,得出此双包层光纤的吸收效率.用波动理论得出的计算结果与用射线法算得的结果完全一致.     

双包层光纤激光器

双包层光纤激光器是目前研制出的功率最大的光纤激光器 ,它的激光输出功率可达几百瓦 .本文介绍了双包层光纤激光器的工作原理、优点、应用及其发展前景 .     

高功率F-P腔掺Yb双包层光纤激光器的性能及效率

对高功率法布里-泊罗腔(F—P)掺Yb双包层光纤激光器进行理论和实验研究．通过推导光纤激光器速率方程，得到了光纤激光器输出功率、斜率效率和阈值泵浦功率的解析表达式．重点讨论了F-P腔腔镜反射率对光纤激光输出的影响．在实验中，利用D型双包层掺Yb光纤获得了输出功率10．6W，斜率效率86％的连续激光输出．理论分析与实验结果一致．     

掺Yb%^3＋双包层光纤激光器的输出特性

介绍掺Yb^3 光纤激光器的光谱特性、包层泵浦的技术原理。综述近年来半导休激光二极管（LD）泵浦掺Yb^3 双包层光纤激光器进展、可能的发展方向及潜在的应用。     

掺Yb^3＋双包层光纤激光器

研究了掺Yb^3 双包层光纤激光器,测量了掺Yb^3 双包层光纤的荧光光谱特性和激光光谱特性,实验表明,中心波长为1.078μm的激光输出,最大输出功率为233mW,斜率效率为79.6%,光－光转换效率为30.2%。     

掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性分析

基于激光器稳态速率方程理论,分析了掺Yb3 双包层光纤激光器的输出特性,讨论了谐振腔结构、泵浦方式以及在近阈值和强泵浦情况下,输出反射镜的反射率对输出功率的影响。通过数值计算分析可知,对于F-P腔结构的双包层光纤激光器,采用后向泵浦比采用前向泵浦获得的输出功率大,增益分布也较后者平坦;在近阈值情况下进行泵浦,输出耦合镜有一个最佳反射率,使输出功率达到最大。一般反射率应取在0.4~0.7之间,但在强泵浦情况下,输出反射镜的反射率越低越好。同时还发现,由于光纤对激光存在着再吸收,因此在一定的泵浦功率下,增益介质长度存在一个最佳长度值,使输出功率达到最大。一般光纤应在70~90 m之间。     

掺Yb双包层脉冲光纤放大器的研究

本文从理论上对掺Yb双包层光纤放大器进行了分析,数值计算了稳态时上能级粒子数和放大自发辐射的分布,能量饱和时间以及单个脉冲经过放大后的波形。实验中采用脉冲泵浦方式对低重频方波信号进行放大,得到了较为理想的输出。     

以双包层光纤光栅为后腔镜的掺Yb3+双包层光纤激光器的研究

本文对LD泵浦以双包层光纤光栅为后腔镜的掺Yb3 双包层光纤(DCF)激光器进行了实验研究．采用相位掩模法直接在内包层为圆形的掺Yb3 双包光纤一端写制反射率约为0．2 dB的光栅,并用其作后腔镜, 以二向色镜为前腔镜构成了双包层光纤激光器．在1 054．6 nm处得到峰值半宽(FWHM)<0．1 nm的稳定单模激光输出,并对试验结果进行了理论分析．     

6.65 W输出二极管抽运双包层光纤单频放大器

研究光纤放大器的耦合效率以及影响输出功率的因素.抽运源为光纤输出976 nm的半导体激光器,增益光纤为长4.4 m的D型掺Yb3 双包层光纤,信号源为自行研制的单块非平面环形腔激光器.抽运光的耦合效率为80%,信号光的耦合效率为44%,入纤抽运光功率为24 W,信号光功率为200 mW时,得到了6.65 W的净输出功率,放大倍数达到33倍.分别对信号光及放大输出的频谱进行测量,结果为1 064 nm的单频放大.实验表明,信号光对放大增益的抽取非常重要,在此实验中信号光尚未饱和,放大功率仍有提高的余地.     

双包层Er3+/Yb3+共掺光纤放大器增益和噪声特性分析

基于速率方程和光传输方程，对980nm激光泵浦Er^3 ／Yb^3 共掺双包层光纤放大器的增益和噪声特性进行了分析。数值模拟结果表明，在小信号和大信号情况下，双包层Er^3 ／Yb^3 共掺光纤放大器在1520nm～1570nm波长范围内都具有良好的增益和噪声特性。     

光纤测量表面粗糙度的试验研究

本文论述了采用多模光纤束非接触测量表面粗糙度的方法;介绍了光纤测试系统主要参数的选取;提出了提高系统分辨率和稳定性的措施;最后给出了研磨制件表面粗糙度的实测结果。     

反射式光强调制型光纤位移传感器研究

本文针对反射式光强调制型光纤传感器一般实际应用,给出垂直入射,倾斜接收且接收光纤端面的光强非均匀分布时,接收光强与照射光强耦合效率的理论公式,并用计算机绘制了有关理论曲线,从而为设计这类光纤传感器提供了理论依据。     

紫外吸收光谱式SO2光纤传感器的设计

以电化学传感器为核心的便携式烟气监测系统在使用中易受其他气体的干扰,造成监测结果误差较大;本文将反射式光纤传感技术、紫外吸收光谱方法、光纤光谱仪和计算机数据处理技术相结合,设计出能检测SO2气体的便携式烟气检测系统,经分析光电探测器的暗电流限制最低检测限,SO2检测限分别为2 mg/m3.     

掺铒光纤激光器线宽压缩技术的研究

研究掺铒光纤激光器上实现的超窄线宽单模激光输出. 对复合环形腔压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了有源复合环形腔参数对激光理论极限线宽产生的影响,并对影响激光线宽的关键参数进行了实验验证,获得了稳定的单纵模激光输出,其线宽小于100Hz,输出最大功率可达2.779mW.     

具有防烧蚀功能的球端面光纤的实验研究

用射线理论对半导体激光器与球端面光纤耦合光路作了计算和分析.对大功率半导体激光器与三种不同直径球端面光纤耦合界面的防烧蚀进行了实验研究.实验结果表明,大功率半导体激光器对光纤的烧蚀主要集中在粘接剂区,且大直径的球端面光纤能有效地减小烧蚀对系统耦合效率的影响.     

双波长光纤温度传感器的研究

提出了一种满足电力系统高压电器设备在线温度检测需要的双波长光纤温度测量系统。系统以半导体材料的光谱吸收特性作为测温原理，采用光纤和无源器件感受和传递温度信号，具有良好的绝缘性和抗电磁干扰的能力。论述了运用改进双波长补偿方法来全面克服系统中存在的光路扰动、解决光纤温度传感器工作不稳定问题、提高系统的测量精度和稳定性的原理。给出了双波长光纤温度测量系统的实验结果，证明了理论研究的正确性。     

单模光纤熔锥型OWDM耦合率的计算

对生产单模光纤熔锥型光波分复用器（OWDM）的关键技术－耦合率与耦合段（相互作用）长度及耦合率与熔拉后颈锥截面宽度的关系等作了计算分析,为提高生产效率提供了科学依据。     

基于LabVIEW光纤模斑测量构件表面应变的方法

提出利用多模光纤模斑测量构件表面应变的方法,分析测量原理,设计测量装置,介绍利用LabV IEW软件实现测量数据的采集、多项式拟合和应变值的计算,经实验得出测量结果,并进行了分析.结果表明:利用文中提出的方法能够实现对构件表面应变的检测,测量系统构成简单,工作可靠,具有良好的应用前景.     

光吸收式光纤温度传感器的建模与实验研究

在分析了高压电器内部温度监测方法现状的基础上，提出了一种带有参才通道的光纤传感器结构形式，详细分析了传感器系统的工作原理，传感器各部分器件的选择依据，以及器件的数学模型，并给出了传感器系统的数学模型，实验表明该模型是可靠的。