阶跃型多模光纤模式场的圆偏振分量

本文分析了将阶跃型多模光纤模式场横向分量表示成左右旋偏振波叠加形式的物理基础,导出了圆偏振分量的表达式.最后用圆偏振分量讨论了光纤中模式场的偏振特性和光强分布以及用空间滤波技术激励单模等问题.     

多模光纤包层吸收特性对SMS光纤结构温度特性的影响

基于模式干涉原理,建立了分析多模光纤包层吸收系数随温度变化对单模-多模-单模(SMS)光纤结构透射光谱影响的理论模型,利用此模型进一步分析了多模光纤包层吸收特性对SMS光纤结构温度特性的影响规律.发现不同温度下,多模光纤包层的吸收特性变化仅对SMS光纤结构透射光谱的传输损耗有影响,并且随着多模光纤包层吸收系数随温度的变化率增大,传输损耗的变化增大;而不同温度下,多模光纤包层的吸收特性变化对SMS光纤结构透射光谱的特征谷位置没有影响.从而得到多模光纤包层吸收特性主要影响基于传输损耗变化解调的各类SMS光纤传感器的温度特性,而对基于特征波长变化解调的各类SMS光纤传感器的温度特性没有影响.     

相干光正交频分复用的多模光纤传输系统的研究

分析了多模光纤的传输特性,并采用相干光正交频分复用技术设计多模光纤传输系统,得到传输速率为21.4 Gbit/s的信号在多模光纤中传输距离达到200 km,这是传统意义上信道数据速率10 Gbit/s及以上的多模光纤传输系统传输距离的两个数量级.尽管这个实验不能表明多模光纤的所有优点,但是它可以证明采用相干光正交频分复用技术,多模光纤可以实现远距离,大容量的信号传输.     

成像型VISAR系统中激光散斑抑制方法

成像型VISAR系统是激光驱动聚变实验中诊断冲击波速度的重要设备。由于采用了激光照明靶面的方式,所获得的速度条纹图中不可避免有激光散斑的影响。该文介绍了该系统的激光散斑形成的原因和散斑对速度分析的影响,提出了使用多模光纤束替代单根多模光纤耦合探针激光的光瞳照明方法,并对该方法进行了验证。结果表明,该方法对影响条纹图的散斑具有较好的匀滑效果,明显改善了扫描条纹的分裂情况。     

基于高阶模干涉的双参量同时测量传感器的实验研究

提出一种单模-多模-单模(SMS)与光纤布拉格光栅(FBG)级联的传感结构,利用了多模光纤内的高阶模干涉原理实现传感测量.本文采用了同长度芯径分别为50μm和60μm的多模光纤.实验结果显示,在SMS结构中,芯径50 μm和60μm的温度灵敏度分别为0.095nm/℃和0.127nm/℃,采用大芯径多模光纤略有提高SMS结构的温度灵敏度;折射率灵敏度分别为61.96nm/RIU和128.11nm/RIU,采用大芯径多模光纤大大提高了SMS结构的折射率灵敏度,该传感器能够用于温度和折射率的同时测量.     

含滤波器多模光纤激光器有效反射率的分析

基于改善多模光纤激光器输出光束质量目的,提出了其含有抑制高阶模输出的光纤滤波器的理论模型.运用模式耦合理论,对此模型进行了理论分析,导出了滤波器与端面反射镜构成系统有效反射率的表达式.并根据其表达式作了数值模拟,结果为:对于含滤波器的多模光纤激光器,其高阶模的有效反射率较小,低阶模的有效反射率较大.结论表明,在多模光纤激光器系统中设置一个光纤滤波器,使得低阶模比高阶模更容易起振,可以有效地改善其输出光束的质量,为实验研究提供了一定的理论依据.     

多模光纤弯曲损耗的分析

从多模光纤中模式传输理论和射线分析法出发 ,分析用多模光纤做连接器件时造成输出功率不稳定的原因 ,并用数值模拟方法给出多模光纤弯曲损耗情况。当多模光纤弯曲半径小于 5mm时 ,损耗变得很大。据此可得到使多模光纤模式稳定的扰模器的最佳尺寸。     

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...     

多模光纤带通特性分析

多模光纤存在严重的模式色散,其带宽距离积受限。为此,分析了多模光纤的带通特性。从多模光纤传递函数出发,推导了多模光纤频率响应函数以及频率响应和幅度响应的相关函数,并进行了仿真分析。结果表明,多模光纤频率响应的高频部分相对平坦,由一系列带通区域组成,每个带通区域的带宽与导模的时延有关。仿真实验表,明通过载波复用技术,可以利用这些带通区域进行吉比特容量信息的传输。     

驱动单个原子制备纠缠相干态

提出一种利用经典场驱动单个原子与一个多模腔场相互作用制备腔场的多模纠缠相干态的方案.交替调整原子的跃迁频率,使原子与经典场及多模腔场交替作用,通过对原子的选态测量使多模腔场塌缩为多模纠缠相干态.     

用于测量金属板厚的电光双稳光纤传感法

光纤传感法测量金属薄板厚度中,引入了电光双稳装置,以增强光强的稳定性、提高测量精度．实验表明,干涉法不宜采用多模光纤,而改用反射式强度调制型多模光纤传感器,亦可得到位移和光强的关系曲线以及满意的测量结果．     

干涉型光纤水听器PGC解调方案的研究

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光纤相干检测，将水声信号转换成光信号，通过光纤传送至信号处理系统提取声信号信息．针对干涉型光纤水听器PGC解调方案作了研究，并通过模数混合的PGC解调完成了对声信号的检测．     

Measurement of aerosol optical extinction using diode laser cavity ringdown spectroscopy

Accurate measurement of optical extinction of atmospheric aerosols is important for quantifying the direct climate effects of aerosols. A portable cavity ringdown spectrometer utilizing a modulated multimode blue diode laser (linewidth ～0.2 nm) is developed to measure the aerosol optical extinction. Laboratory generated ammonia sulfate particles (<1 μm in diameter) are characterized, with good agreements between the experimental measurements and Mie theory calculations. An optical extinction detection sensitivity of 0.24 Mm-1 (1σ) is achieved. Measurements of ambient aerosols are also carried out. This study demonstrates the feasibility of a compact, multimode diode laser cavity ringdown spectrometer for sensitive measurements of the optical extinction of atmospheric aerosols.     

基于FPGA的分布式光纤传感器的系统搭建

本文首先通过介绍光纤中瑞利散射和受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)原理,然后分析了光纤中的后向瑞利散射光功率和SBS信号光功率与温度和应变的关系,最后基于上述原理和分析搭建了一个基于FPGA的分布式光纤传感器系统。     

多模光纤位移传感器

介绍了强度调制光纤传感器的结构和工作原理 ,即利用暗背景下的微小弯曲检测出微小位移。复杂实验表明 ,多模光纤不仅能够检测出小于 0 .1 nm的位移 ,而且具有较宽的动态范围和良好的线性度。     

用于人体关节角度捕捉的光纤角度传感器的研究

在分析现有的外骨骼机器人控制信号的拾取方法优缺点的基础上,设计了一种用于捕捉人体关节角度的光纤角度传感器.通过结构设计和理论分析,建立光纤输出端光功率与关节弯曲角度的数学模型.仿真结果表明,所设计的传感器输出信号对关节角度具有很好的线性度,可用于外骨骼机器人的角度控制的信号捕捉.     

多纵模半导体激光器的混沌同步研究

建立了多纵模外腔半导体激光器与单纵模半导体激光器的单向耦合系统理论模型,研究了不同纵模间的混沌同步及系统参数的影响.研究结果表明当内部参数完全匹配时该系统的同步性能较好,而且在内部参数不完全匹配的情况下也能保持较好的鲁棒性,说明在基于混沌的保密光通信中利用多纵模同步进行混沌复用通信是完全有可能的.     

干涉型光纤温度传感器及其自动检测

本文介绍了一种利用马赫—曾德尔干涉原理,用两条单模保偏光纤构成的温度传感器,并设计了由一对光纤束和TP801单板机组成的干涉条纹光电自动检测系统。     

光在周期分割的波导中的混沌行为

展示周期分割波导中的波混沌现象,并分析该混沌现象的属性.数值波分析表明,周期分割波导的量子相空间结构与庞加莱截面相似,它们都是混合相空间,其中稳定"岛"被混沌"海"包围.进而会有一些新奇的现象发生.例如在高度多模的波导中,输入的高斯光束不会发散.