微孔光纤的研究进展

本文在回顾微孔光纤研究历史的基础上,着重介绍微孔光纤理论与实验研究的最新成果。     

非对称光子晶体光纤中的双折射和色散

采用矢量电磁波多极子方法,对两种类型的非对称光子晶体光纤——小微孔对称性破缺光纤和大微孔对称性破缺光纤,进行数值计算和模拟研究,得出了非对称光子晶体光纤能实现较高双折射,其拍长可达1mm量级的结论。此外还分析了小微孔对称性破缺光纤的色散,并和实验结果进行了比较,两者较为一致。     

D型微孔单模光纤的研制

本文首次报道了采用ＭＣＶＤ工艺和冷加工方法制作的Ｄ型微孔单模光纤的研制方法及光纤的性能参数，光纤的工作波长为１．３μｍ，具有不同的纤芯到微孔平面的距离，其中一根的距离已接近于零，损耗仅为５．６４ｄＢ／ｋｍ。     

在线近红外光纤光谱传感方法研究

提出了在线近红外光纤光谱传感方法,研制了光纤光谱传感器,对塑料发泡挤出过程参数(CO2气体浓度)进行在线检测实验,并对光谱数据进行分析与处理.其结果是令人满意的. 理论与实验研究表明,本文提出的在线近红外光谱光纤传感方法很好地解决了聚合物动态挤出过程中参数的实时在线检测问题,通过光谱分析,研究微孔塑料的发泡成核机理,揭示其成核过程,从而能监控聚合物动态挤出成型过程. 用该方法实现的微孔塑料实时在线光纤光谱传感检测系统,具有重要的理论与实际意义.(PD7)     

微结构聚合物光纤套管法拉丝工艺

通过对微结构聚合物光纤拉丝工艺的研究,提出微结构聚合物光纤二次预制棒套管拉丝技术.为了降低光纤拉伸过程中微孔坍塌率,从光纤拉伸力和材料表面张力之间平衡的角度考虑,对拉丝炉中热区温度和长度进行控制,得到了预制棒拉丝炉和光纤拉丝炉中热区温度分布曲线.最后,通过对本体聚合法制备的椭圆芯六角对称微结构聚合物光纤预制棒的拉丝实践...     

基于飞秒激光的光纤三维微结构制备研究

为适应新型光纤传感器件的需要,进行了飞秒激光在石英光纤材料上制备三维微结构的工艺探讨。实验结果表明,光纤的烧蚀阈值约为1.5 J/cm2,烧蚀孔的深度与能量对数基本上符合线性关系。在一定条件下,适当的增加激光能量有利于改善微孔的垂直度。理论分析了锥孔和直孔的成形机理,探讨了微孔内壁形貌的形成机制和加工过程中光纤背面出现的崩碎现象。采用适当的加工工艺,试制了光纤F-P腔、光纤端部悬臂梁等三维微结构。     

空芯光子晶体光纤的塌缩及选择性液体填充

研究了一种空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的微孔塌缩特性,所用设备为传统光纤熔接机,对塌缩后的光纤实现了液体的选择性填充。并通过有限元法仿真分析了该空芯光纤在液体填充前后的基本参数:有效折射率、模场有效面积、数值孔径。通过仿真对比发现空芯光纤在中心孔选择性液体填充后非线性效应增大;通过实验得出了最佳光纤塌缩参数为光纤端面距离放电中心距离为50 μm,放电时间800 ms,放电强度为15.5 mA。     

D型微孔光纤偏振响应特性研究

本文对D型微孔光纤的偏振响应特性进行了实验测试和理论上的数值计算,表明其出射光的偏振度依赖于入射光的偏振方向,存在着明显的极化效应,这种效应是由于其特有的D型微孔结构破坏了光纤结构的旋转对称性而引起的,数值计算的结果和实验值基本相符合。     

光纤三维微结构的157nm激光微刻蚀

研究了157 nm激光刻蚀光纤三维微结构的基本性能。实验结果表明,石英材料的刻蚀率随脉冲数的增加呈下降的趋势,大光斑的刻蚀率高于同等条件下小光斑的刻蚀率。为提高微孔加工的质量,脉冲频率不宜高于25 Hz。     

不锈钢箔的脉冲光纤激光器精密微孔加工研究

光纤激光器是近年来发展迅猛的一种激光源,它具有光束质量好、体积小、免维护等许多优点.采用峰值功率为10 kw,最大平均功率为0.8 W的脉冲光纤激光器对50 μm的不锈钢箔进行微孔精密加工,得到了典型孔径为10 μm的微孔,最小孔径可以达到3 μm;同时得到了激光功率、激光脉冲重复频率、钻孔持续时间等因素与孔径大小的关系曲线,并对孔径大小以及影响孔径质量的这些因素进行了分析.实验表明用脉冲光纤激光器对不锈钢材料进行微孔加工是一种非常有效的方法.     

大模场宽频单模光子晶体光纤的设计与制备

文章对无尽单模光子晶体光纤进行了理论设计,并提出了微结构光纤的制造工艺技术和相应的光纤拉丝工艺参数,制造出了较大模场的宽频单模光子晶体光纤,该光纤的芯直径为13.1 μm,微孔直径为3.2 μm,孔间距为8.2 μm,1 550 nm波长的模场直径为14.6 μm,1 550 nm的衰减为0.6 dB/km,1 383 nm水峰为14.9 dB/km.截止波长测试和近场光强分布检验表明,该光子晶体光纤确实具备较宽的单模工作范围.     

我国掺稀土光纤的现状分析

掺稀土光纤作为激光增益介质在光纤通信、光纤激光器和传感器等领域有着广泛的应用,国内掺铒光纤、掺镱光纤的市场曾长期被Corning、Lucent等国外光纤制造厂商所垄断,近年来我国掺铒光纤、掺镱光纤的研究取得了很大进展,已部分替代国外进口.文章主要介绍国内掺铒光纤、掺镱光纤的研究现状和发展趋势.     

光纤传感器现状研究

回顾了光纤传感器的现状。光纤传感器具有抗电磁干扰、重量轻、尺寸小、灵敏度高、带宽宽以及易于实现多路或分布式传感等优点。应变、温度和压力是研究最广泛的被测对象，光终光栅传感器是研究最广泛的光纤传感器技术。光纤陀螺仪和光纤电流传感器是光纤传感器技术相当成熟和商用的良好示例。讨论了不同的光纤传感器技术，尤其是光纤光栅传感器、光纤陀螺仪和光纤电流传感器技术，重点讨论了原理和现状。目前，光纤传感器通信己取得一些成功，但在不同的领域．它们仍需与其它成熟的传感器技术竞争。人们正在不断开发和试验新的设计，不仅是传统的被测对象，还有新的应用。     

光敏光纤的研究动态

简要介绍了光敏光纤包括稀土元素掺杂光纤和塑料光纤目前在国内外的研究和发展状况。     

金属/玻璃光纤起偏器的研制

介绍一种新的金属／玻璃单模光纤起偏器的制作工艺及其性能参数。这种光纤起偏器是在微孔光纤中注入金属而成。工作波长为1．3μm,消光比为41．3dB,插入损耗≤2．0dB。制作工艺简单．温度变化对器件的影响小,稳定性好,工作波长范围宽。     

光纤传感技术的研究进展及应用

随着光纤传感技术的不断发展,几乎在各个领域得到研究与应用。综述光纤传感技术的最新研究进展及其在某些领域的应用开发研究。首先介绍了光纤光栅传感器、阵列式光纤传感系统、分布式光纤传感系统以及智能结构的光纤传感器原理、优缺点及研究方向,这些是目前研究的热点;其后介绍了光纤传感技术在军事、周界安防、工程应用、电力工业等领域的应...     

光纤传感器的发展和研究动向

叙述了国内外光纤传感器的研究情况、市场动态以及几种光纤传感器的原理,特别叙述了国内光纤传感器的发展和有关单位的研制情况以及今后的研究动向。     

光纤发展史

详细叙述了光纤及其背景发展史，概述了聚合物光纤的研究进展，阐述了光纤用光源的发展，简述了我国光纤及光通信的研究进程，综述了通信光纤系统的发展。     

锥形光纤在光纤传感和光纤激光器上的应用

介绍了近年来得到广泛研究的锥形光纤技术的发展现状,尤其是在光纤传感和光纤激光器上的应用.在光纤上直接拉制出的锥区可用于制作小型化、一体化、具有许多优良光学特性的光纤器件.锥形光纤按束腰直径和光纤拉锥区的长度比,可分为锐锥度光纤(锥区长度和锥区的束腰直径较接近)和缓锥度光纤(锥区的长度远远大于束腰的直径).锐锥度光纤可以制作Michelson或者Mach-Zehnder干涉仪可用来实现折射率传感器;同时它还可改变激光光斑的强度分布,获得平顶光斑输出.利用单模缓锥度光纤可以实现窄线宽可调谐滤波器;另外基于缓锥度光纤可以实现多模光纤至单模光纤的转换器.锥形光纤结构紧凑,制作简单、成本低,必将成为多种实用光纤器件的核心.     

国外耐疲劳光纤发展动态

耐疲劳光纤自７０年代中期以来一直是光纤技术领域的热门话题之一。本文简单介绍光纤的强度和疲劳机理，归纳了国外研究和开发的各种耐疲劳光纤，并叙述了耐疲劳光纤的实用化进程和应用前景。