纳米光纤与光孤子通信探讨

在普通光纤光孤子传输的行为基础上,提出纳米光纤概念,讨论利用纳米光纤的强三阶光学非线性建立的全新光孤子光通信系统 分析纳米光纤量子点的制备和纳米光纤的形成机制     

光辐射在光学纤维波导中的传输

从麦克斯韦方程出发，讨论了光学纤维波导中光辐射场的解，得到光辐射在光学纤维波导中的传播特征。     

光孤子在色散缓变光纤中的传输特性研究

用微扰法和数值法求解了色散缓变光纤中含高阶色散的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程，从理论上分析了光孤子的舆特性，解析解与数值结果符合甚好。     

原位测量软材料弹性模量的光学相干弹性成像方法研究

弹性波光学相干弹性成像是利用波速定量获得生物组织弹性模量的方法,在医学研究与疾病诊断的领域具有重要应用价值．目前利用瑞利波理论评估一定厚度软材料的弹性模量存在较大的测量误差．为了提高弹性模量测量的准确度,提出了一种基于瑞利-兰姆方程反求弹性模量参数的方法．根据瑞利-兰姆方程的数值解,在确定仿体厚度的情况下,匹配合适的激励频率测量并获得弹性模量,将原位测试的弹性模量与拉伸实验结果进行比较,发现相对误差在3%以内．通过双层仿体的频散实验发现,在匹配的激励频率下,原位测量的弹性模量与拉伸实验测量的弹性模量几乎一致,结果表明该方法在测量上层仿体时不受下层仿体的影响．通过真实猪皮组织测量,结果表明该方法可以适用于皮肤组织测量．本研究提出的原位软材料光学相干弹性测量方法可以为生物组织的弹性定量表征提供更准确的测试手段．     

级联长周期光纤光栅梳状滤波器的设计

为了灵活扩大通信容量,设计了一种级联长周期光纤光栅(cascade long period fiber grating, CLPFG)结构的光纤梳状滤波器,并对其进行了系统的理论研究,重点讨论了光栅周期、光栅长度、间隔光纤长度和光栅段数等级联光栅参量对梳状滤波特性的影响.结果表明：间隔光纤长度和光栅段数能够有效调谐信道3 dB带宽和信道间隔;通过优化设计,可以实现对称性和非对称性梳状滤波器的设计.这种梳状滤波器具有结构紧凑、工作带宽大、信道带宽及设计灵活等优点.     

基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演

针对半透明介质光学参数估计问题,建立了脉冲激光辐照下半透明介质光学参数反演模型,采用量子微粒群优化(QPSO)算法反演了折射率和吸收系数,分析了测量误差、热物性参数对反演结果的影响,并利用敏感性分析揭示了反演精度与测量误差的关系.计算结果表明：建立的反演模型和采用的QPSO算法可以精确估计折射率和吸收系数,即使人为添加10%的测量误差,反演结果依然具有较强的鲁棒性和准确度.本研究可为半透明介质物性参数获取提供技术参考.     

基于掺铕钨酸盐荧光强度比的非接触温度传感

为了突破传统测温技术应用的局限性,利用NaY （WO₄）₂：Eu³⁺玻璃陶瓷（glass ceramics,GC）实现了具有非接触、实时响应、自校准等优势的双模荧光强度比（luminescence intensity ratio,LIR）测温。采用高温熔融淬灭法制备出含NaY （WO₄）₂：Eu³⁺纳米晶的透明GC样品,并进行系列光谱测量和热敏性能分析。结果表明,样品中Eu³⁺的激发态能级⁵D₁和⁵D₀和基态能级⁷F₂和⁷F₀为两对独立的热耦合能级,可分别基于这两对热耦合能级实现性能优异的双模LIR温度传感。该双模LIR测温技术数据可靠、测温范围广、灵敏度高,再结合GC材料优势,是可用于光纤温度传感器的核心技术材料。     

正常色散区高阶群速度色散对啁啾演变的影响

对单模光纤正常色散区啁啾脉冲的传输高阶群速度色散效应产生的啁啾进行了解析分析。结果表明：二阶和三阶色散效应产生非线性啁啾,啁啾具有极值。采用数值方法模拟了光纤中啁啾演变过程,计算结果表明：对于负初始啁啾脉冲可在脉冲中心小区域内形成暗孤子。     

有绝热放大的色散缓变光纤中孤子的有效压缩

提出了一种快速绝热压缩光孤子的新方法,即用色散缓变光纤和绝热放大两者组合压缩光孤子。利用变分法求解了光孤子在这种组合系统中传播所满足的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程;在绝热情形下,获得了孤子脉宽演化的解析表达式,解析结果与数值模拟符合甚好。