透射型电可调光衰减器的设计

可调光衰减器(VOA)是光通信中重要的光无源器件。设计了一种透射型电可调光衰减器,该衰减器以Perpend icular VOA d ie作为核心部件,并设计了配套电路。经过实测,衰减器参数指标达到使用要求。     

热光可调光衰减器的设计及测试

阐述Mach-Zehnder型可调光衰减器的原理,分析影响器件功率消耗和器件响应的因素,然后根据硅基波导器件大截面的单模脊型波导理论,设计VOA器件的结构参数.并测试出VOA器件的近场模斑,器件衰减为0~26.3dB,器件最大功率损耗为368 mW,信号响应上升时间为7μs,信号响应下降时间为97μs.     

基于双折射基片的微纳光纤起偏器研究

给出了一种以双折射晶体为衬底,实现高消光比的微纳光纤起偏器的方法.利用双折射晶体为衬底,研究了在不同折射率和半径的微纳光纤中传播的光波的偏振特性.当采取的微纳光纤的折射率在双折射晶体的寻常光折射率和非寻常光主折射率之间,且光纤和晶体光轴夹角足够大时,可以实现在微纳光纤中起偏.改变微纳光纤半径以及光纤和双折射晶体光轴之间的夹角可以对消光比进行调控,半径越小,消光比越大;角度越大,消光比越大.对于半径为2.1μm微纳光纤,最大的消光比为22.74dB.     

基于可调光焦度器件的变焦内窥物镜光学设计

针对内镜外科手术中局部病灶图像不易获得的问题,提出一种基于可调光焦度器件的光学变焦内窥物镜光学设计系统.该系统基于Gauss括号法和内窥物镜变焦原理,推导分析可调光焦度器件的变焦内窥镜的一阶光学控制方程.应用一阶变焦光学理论的解析解和光学设计软件ZEMAX,对内窥镜3个典型变焦位置进行优化设计和成像评价,分析其光学成像能力.结果表明,基于可调光焦度器件的变焦内窥物镜对人体内壁组织变焦放大后具有辨别能力.该光学系统具有无组件移动、响应频率快和体积构造小等优点,可提高内窥镜治疗技术在外科治疗诊断的准确率.     

微球与锥形光纤耦合系统的光学特性

本文在探索具有固有损耗的微球与锥形光纤耦合系统的光学特性的基础上,提出和研究了在微球中具有增益介质或非线笥介质的耦合系统,推导了解析表达式,并且系统地分析了耦合系统的参数对各种特性和应用的影响,发现了一些新的特性和新的可能应用。     

基于USB的可调光滤波器控制模块设计

分析了可调光倾斜滤波器的工作原理,指出实现光可调倾斜滤波的关键问题,在此基础上设计一种实用的可调光倾斜滤波器控制模块方案.该方案硬件采用内嵌USB模块的微控制器MC68HC908JB8作为主控制芯片,软件以C语言为编程语言,通过USB控制芯片通用接口程序在PC机与微控制器之间建立数据通道,实现了微控制器独立控制与PC机主从控制的双重便利性.系统运行结果表明,该方案结构简单,运行稳定可靠,升级迅速.     

基于微电机械系统的反射式可变光衰减器的研究与设计

利用双光纤准直器研制出一种基于微电机械系统(M icro E lectron ic M echan ica l System,M EM S)技术的连续可调光衰减器,利用双光纤准直器光纤头(P igta il)的楔角面对C-L ens准直透镜产生的色散进行了补偿,使得该衰减器工作在C-B and及衰减范围内具有极低的波长相关损耗(W ave lengthD ependen t Loss,W DL)值.分析了影响该衰减器的其它光学性能的各个因素.对所试制样品进行测试结果表明:该衰减器具有良好的光学性能,插损(Insertion Loss,IL),回损(R eturn Loss,RL)等指标达到理想的结果,特别是W DL指标性能优于同类产品.     

可调谐光纤光栅微流体

展示的是微结构光纤的气孔塞周期性注入微流体,使波长依赖性衰减,导致光纤之间产生共振耦合,形成光波导折射光栅。这是一个微结构谐振的例子,建立了增强可调谐光子晶体器件潜在的方法。应用的理论是液晶填充对光子晶体光纤传输特性的影响。     

基于微纳光纤耦合器的折射率传感研究

目前一些超细直径的微纳光纤耦合器虽具有极高的灵敏度,然而极细的直径亦使得这些光纤耦合器非常脆弱,使得在传感应用中可能会产生一些问题：很难将这种耦合器从实验制造平台转移到微流控生物传感器中;易受环境影响而不够稳定。为了解决上述问题,分别从实验和理论上研究一种直径为6.25μm的微纳光纤耦合器,这种光学耦合器在外部折射率(refractive index, RI)为1.339 8时能达到-1 753 nm/RIU的高折射率灵敏度。基于有限元分析方法(finite element method, FEM),计算出偶/奇模的有效折射率和折射率灵敏度并与实验测试结果比对。本文制作的光纤耦合器可以很好地运用在光纤微流控生物传感等其他实验室芯片上的多功能传感中,有良好的实用前景。     

基于乙醇填充新型光子晶体光纤的温度特性研究

文章设计了一种新型非对称圆孔光子晶体光纤,其截面是三角晶格排列的圆孔组成的两个六边形结构。在其中一个六边形圆孔中填充乙醇液体,利用乙醇液体的温敏特性,来控制两个纤芯间的耦合特性。结果表明:该型光纤的结构参数孔间距对耦合长度的作用大于孔直径的作用;在Λ1=2.00μm,Λ2=1.50μm,D=1.60μm,d=1.20μm时,耦合长度仅为13.92μm,同时温度灵敏度达到了2.25 nm/℃。     

基于衍射特性分析的光纤布拉格光栅耦合模理论研究

从衍射光学角度出发研究了光纤布拉格光栅的光学特性,进而采用理想模展开的耦合模理论对光纤布拉格光栅的模场分布进行了详细分析,推导出反射率、布拉格反射波长及反射主峰带宽等特征参数的表达式,具体计算结果表明理论与实际结果吻合较好,从而验证了理论的正确性。     

基于PSG和反馈光纤环波长可开关的掺铒光纤激光器

提出了一种波长可开关掺铒光纤激光器,将相移光纤光栅（PSG）用作窄带滤波器,布拉格光纤光栅（FBG）用作反射镜,通过调谐FBG中心波长实现波长的可开关特性,采用反馈光纤环结构来增大激光器的自由光谱范围（FSR）,室温下,得到了稳定的单波长和双波长激光输出,并且在一定范围内可调谐.     

基于MSP430的新型LED调光系统

文中设计了一种基于MSP430单片机的新型LED无线遥控调光系统。该系统驱动电源部分采用单端反激式开关电源拓扑结构,采用MAXl6822作为LED的恒流驱动器。调光部分采用MSP430F149单片机作为控制核心,利用定时器的精确定时来产生占空比可调的PWM信号对LED灯进行调光。无线控制模块采用体积小、功耗低、成本低的红外遥控,实验结果显示所设计的LED调光系统效率高、满足大功率LED照明的电压电流工作要求,具有良好的无线调光功能。     

微纳光纤-金膜-氟化镁结构的光纤SPR温度传感器研究

为了提高光纤表面等离子共振温度传感器检测的适用条件,减少传感器对待测传感参量折射率的限制,避免引入对温度敏感的低折射率媒介,本文中将具有大倏逝场的微纳光纤放置于蒸镀金属膜的氟化镁衬底上,得到光纤表面等离子共振温度传感器结构。结果表明：通过使用传输矩阵的理论模型计算该结构中光纤折射率和氟化镁折射率变化对透射率影响,结合光纤和氟化镁的热光系数,分别得到约118、35 pm/℃的温度灵敏度,在光纤折射率增大对透射谱产生蓝移和氟化镁折射率增大对透射谱产生红移的共同作用下,该传感结构综合得到约153 pm/℃的传感器灵敏度。通过计算明确金膜厚度、光纤直径和光纤-金膜接触区宽度等不同的结构参量对透射率的影响。     

基于光纤光栅的可调谐光纤激光器

利用光纤光栅作为调谐装置研制了可调谐的光纤激光器 . 调谐装置简单, 性能稳定, 激光器输出波长在17 nm范围内连续可调, 输出功率大于1 mW,激光谱线线宽小于0.1 nm.     

变重光正交码的构造及其可调光编／解码器

介绍了变重光正交码的定义及其构造方法,给出了码字的构造结果,并提出了可调变重光正交码编／解码器的实现方法．这种编／解码器适用于大容量的全光码分复用通信系统     

基于氧化石墨烯-微纳光纤的微加热器制备及其性能研究

利用近红外光在微纳光纤传输时产生的强烈倏逝场效应将氧化石墨烯沉积在微纳光纤表面,组装成具有优异光热转换性能的氧化石墨烯-微纳光纤,得到一种新型的光驱动微加热器. 通入较小功率的近红外光,微加热器能诱导各种液体（例如N,N-二甲基甲酰胺、去离子水）产生高温相变进而产生微泡,显示了良好的光热转换效应. 结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺中,微泡按一定周期循环生长,重复搅动液体. 在微流芯片中,这些微泡可用于操控微纳米颗粒、微纳米线等. 〖JP2〗在去离子水中,产生的微泡结构稳定、不易破裂,可用于聚集微粒等. 该微加热器具有制备简单、尺寸小、损耗低、激发功率小、效率高等优良特性,在微机电系统、微流控芯片等领域具有良好的应用前景. 〖JP〗     

基于SSL2103的可调光LED驱动系统设计

针对传统的发光二级管（LED）驱动系统功率因数不高和调光效果不佳的问题,在阐述LED驱动系统中的可控硅调光原理基础上,设计了基于驱动芯片SSL2103的功率为50 W可调光LED驱动系统,该系统由主电路和输出反馈电路2大模块构成,仿真结果表明该系统能正常工作并达到设计目标.     

基于环形热源的锥形光纤加工方法

锥形光纤在光源与光纤的耦合中得到了广泛的应用。在加工锥形光纤的各种方法中,熔融拉锥的方法应用较广。针对传统熔融拉锥方法存在加热不均匀的缺点,提出了椭球反光镜环形热源的加工方法。实验表明,该加工方法得到的锥形光纤的表面光洁程度明显提高。