氘化、氟化对塑料光纤损耗性能的影响

利用Morse势能理论,计算了不同化学键C-X（X分别为H、D、F）的振动吸收损耗,发现在波长小于3000nm时,C-H键的损耗最大,C-D键的次之,C-F键的最小;在波长大于3000nm时,C-F键的损耗超过C-D键的,因为塑料光纤本征损耗主要是C-H的振动吸收损耗,如果用D、F替代塑料光纤材料中C-H的H,C-X在可见光区及红外光区的振动吸收损耗就能显著降低,利用氘化、氟化的聚合物材料可制备出损耗小于10dB/km的低损耗塑料光纤,研究结果为降低塑料光纤损耗提供了新的理论依据。     

测量光纤吸收损耗和散射损耗的一种简单有效方法

我们使用光声光谱方法研究了光纤的损耗。在理论上分别给出了光纤的吸收和散射所产生的光声信号的表达式，以及吸收系数和散射系数的计算公式。测量了在５１４．５ｎｍ和６３２．８ｎｍ波长上的光吸收和光散射的光声频率特性曲线及校正绝对吸收系数用的康铜丝的光声频率特性曲线，其实验曲线斜率均与理论计算值接近。我们也计算了芯径为０．８ｍｍ，长略大于２０ｃｍ的塑料光纤在６３２．８ｎｍ的吸收损耗为９．２９ｘ１０－４ｃｍ－１（合４０６ｄＢ／Ｋｍ），这与国外报导的吸收损耗的测量结果一致。     

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.     

金属包层光纤的包层模式

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性，需要研究金属包层光纤的包层模．根据金属包层光纤的特点，给出了金属包层光纤包层模的本征方程，讨论了这一复本征方程的求解方法，并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响．结果表明，对低电阻率的金属如金、银等，介电常数的虚部对低阶模的传播常数影响较小，尤其是对HE模影响更小，对铝、镍等影响稍大．金属包层对包层模的损耗，与光波长、包层模序和金属类型有关．介电常数虚部大(绝对值)，而且包层模序也大时，损耗较大．     

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 .     

开裂条件下塑料光纤的力光转换特性

针对结构出现张开型裂缝条件下塑料光纤的光学感知特性,采用光时域反射技术,分别进行了轴向和非轴向拉伸作用下塑料光纤的力光转换特性试验.结果表明:塑料光纤在受非轴向小角度拉伸时对裂缝感知能力相对更强,当塑料光纤与裂缝呈45°斜交时,光损耗值和菲涅尔反射值的灵敏度分别达到0.87,dB/mm和0.68,dB/mm,且夹角较小时对裂缝的感知灵敏度较高,以塑料光纤内光损耗水平作为裂缝监测指标可监测到的裂缝最大开度为6,mm.可将塑料光纤光损耗量作为结构开裂的监测指标、菲涅尔反射峰作为裂缝发生位置的定位指标,对混凝土工程的裂缝进行监测.     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

布里渊光纤陀螺环形腔中偏振串扰及消除方法

建立了布里渊光纤陀螺环形腔中泵浦光及布里渊激光的偏振传输模型,推导出了2本征态的本征值,分析了环境因素波动引起的偏振误差.研究结果表明：采用保偏光纤构建光纤环形腔并旋转熔接点偏振主轴90°能使泵浦光及布里渊激光2本征偏振态在激光器中保持稳定的谐振间距,从而消除偏振串扰给陀螺带来的误差;采用单偏振单模光纤构建布里渊光纤陀螺环形腔能消除偏振串扰.针对2种消除偏振串扰的方法进行了实验,实验结果与理论分析相符.     

考虑损耗时拉曼放大泵浦光的偏振效应

利用高非线性和较大吸收损耗的光子晶体光纤制作光纤拉曼放大器,是当前的一种趋势,这导致泵浦光非线性旋转效应明显增强.本文在考虑吸收损耗条件下,研究了泵浦光的非线性旋转问题,首次得出了连续光条件下的解析解.结果表明,输入线偏振光与圆偏振光都不会产生非线性旋转,只有椭圆偏振光才有非线性旋转.旋转是绕着邦加球的纬线进行,s_3保持不变.随着吸收损耗的增加,有效长度变小,相对的旋转速度变慢.这表明,如果光纤对于泵浦光的吸收越强,越有利于拉曼放大.     

低损耗阶跃型聚合物光纤制备工艺的研究

介绍了制备低损耗阶跃型聚合物光纤的工艺流程，研究发现随着链转移剂质量分数的增加，聚合物的相对分子质量相应降低，聚合物光纤的力学性能也随之改变，加入改性单体丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯后，提高了聚合物光纤的柔韧性，但降低了聚合物光纤的透光率，包层工艺对光纤损耗也有较大影响。通过原料精馏提纯、材料改性和共挤工艺等措施制备出低损耗聚合物光张样品，其光损耗小于200dB/km(波长650nm)。     

C60-PMMA复合膜的红外光谱研究

用溶胶-凝胶法制备了C60-PMMA复合膜,研究了该膜的红外吸收谱,发现复合膜的红外吸收光谱在C60特征峰(1 182 cm-1和1 428 cm-1)附近,相对PMMA有明显的"红移"宽化.理论上,采用Gaussian98计算方法,得到了C60分子和带有电荷的C60的红外振动频率.研究表明:复合膜的红外谱 "红移"宽化是C60与PMMA之间的电荷转移导致C60红外特征峰红移引起的.     

Characterization of refractive index distribution of polymer optical fiber

A focusing method is developed to characterize the refractive index profile of polymer optical fiber (POF). Based on the refractive index profile the theoretical bandwidth and the core index exponentα (α > 0) of POF are calculated. The results show that the value of theoretical bandwidth agrees well with the experimental data.     

Monte Carlo calculation method on low energy electron scattering in polybasic medium

A novel Monte Carlo method of simulating low energy electron (LEE) scattering in polybasic medium is presented. The Mott cross section is adopted to describe the elastic scattering of LEE, and a mean cross section idea is proposed instead of usual determination of the scattering center. The Joy’s modified Bethe equation is used to calculate energy loss of LEE. The scattering processes of LEE in bulk PMMA have been simulated. And the electron backscattering coefficients, the electron interaction range and energy dissipation distribution of LEE in bulk PMMA have been calculated and compared with those calculated by the method of determining scattering center.     

纳米SiO2/PMMA复合材料的光学性能

以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基体,通过原位复合的方法制备含纳米SiO₂的复合材料。用紫外-可见分光光度计（UVPC）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）研究复合材料的光谱特性。结果表明:当掺入少量纳米SiO₂时,复合材料的反射谱峰和透射谱峰均发生一定程度的红移;当纳米SiO₂含量超过一定量时,复合材料透过率显著降低。此外,依据Frrsnel’s公式和Beer’s定律计算了复合材料的光学常数。     

牛血清白蛋白与头孢菌素相互作用的荧光法研究

研究血清白蛋白与药物分子之间的作用,对于理解具有生物活性的物质与蛋白质之间的相互作用机理很重要;有助于从分子水平上理解药物在体内的运输和代谢过程;对于阐明药物的作用机制、药代动力学以及蛋白质构象变化都有重要意义.本文通过荧光光谱和紫外-可见吸收光谱,研究了牛血清白蛋白与头孢菌素一代、二代和三代代表药物的作用机理,包括头孢拉定、头孢呋辛和头孢噻肟.详细讨论了牛血清白蛋白与头孢菌素作用的各种参数,包括猝灭参数、结合参数、热力学参数和作用模式等.推测头孢菌素是通过与牛血清白蛋白分子结构中Trp 212附近的活性位点相结合而导致荧光猝灭的.     

碳纳米管的本征微波吸收特性研究

从碳纳米管电磁参数和微波吸收特性的实验结果出发,分析探讨了碳纳米管的本征微波吸收机理,并得出结论:界面极化吸收、多重反射和散射以及螺旋型碳纳米管的手性微波吸收是碳纳米管的主要本征微波吸收机理.碳纳米管的结构缺陷能增强极化效应,从而增加介电损耗;碳纳米管所具有的小尺寸效应、表面效应(比表面积大)、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等有利于其微波吸收.碳纳米管的电容率值远大于磁导率值,碳纳米管是一种介电损耗型吸波介质.     

(AlxGa1-x)yIn1-yP表面氧化特性

利用双层吸收膜模型,采用消光式椭圆偏振仪,对用ＭＯＣＶＤ方法生长的（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）、（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｍｇ）和（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｓｉ）３个样品及它们的表面氧化膜的光学参数进行了测量和计算,并对其结果加以讨论．另外还在室温下对（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）表面氧化膜的生长速率及其厚度进行研究,并得到膜厚与时间的线性关系曲线