光纤的基础知识

1、光纤结构: 光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50mm或62.5mm),中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。 2、数值孔径: 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。 3、光纤的种类: A.按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤。 多模光纤:中心玻璃芯较粗(50mm或62.5mm),可传多种模式的光,但其模间色散较大。单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9mm或10mm),只…     

分布式荧光氧传感器

<正> 在光纤芯层中传输的光存在着一个趋向于包层的消逝场;这将导致包层的光吸收从而表现为光纤自身的传输损耗。光纤中传输模式的消逝场趋向于包层这一现象,意味着逆效应也是可能的:即在包层中激发的光也可以耦合成传导模并传输到     

光纤技术挨个看

（接上期） 渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。 ４、常用光纤规格 单模：９／１２５μｍ、９／１２５μｍ、１０／１２５μｍ 多模     

微纳米高折射率涂敷层对长周期光纤光栅传输谱特性的影响

基于模式耦合理论,通过求解给定参数的覆盖高折射率微纳米涂敷层长周期光纤光栅( LPFG)的频谱,分析了四层模型LPFG中微纳米高折射率涂敷层对其传输谱特性的影响。研究结果表明：通过设计涂覆层厚度、涂覆层折射率变化范围以及LPFG包层厚度等参数,包层模将进入高折射率微纳米涂敷层中进行传输,在LPFG传输谱出现模式迁移现象;随着涂覆层折射率的增大,谐振峰波长向短波长方向漂移;LPFG包层半径越小,谐振峰波长对涂覆层折射率变化的响应灵明度越高。     

薄包层长周期光纤光栅的折射率传感特性

长周期光纤光栅(LPFG)可用于折射率传感,同时利用折射变化可以实现谐振波长的调谐.不同的光纤包层半径和光栅周期对折射率灵敏度有较大影响.利用光波导的耦合模理论分析了LPFG的折射率传感特性,给出LPFG的折射率灵敏度的解析表达式,给出了利用不同包层模时的折射率灵敏度.利用三层介质光纤的纤芯模本征方程计算了薄包层LPFG的折射率灵敏度.结果表明,基于不同包层模的LPFG的谐振波长随折射率的变化有红移,也有兰移;基于低阶模序包层模的LPFG,折射率灵敏度较小,中间模序最大,而高阶模序则较大,薄包层LPFG对折射率具有更大的灵敏度.     

镀膜长周期光纤光栅透射谱研究

基于三包层长周期光纤光栅的耦合模型,研究了镀膜长周期光纤光栅的光栅参数和膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响。研究发现,当长周期光纤光栅的纤芯半径、折射率和周期增大时,谐振波向长波方向漂移;当长周期光纤光栅的包层半径和折射率增大时,谐振波向短波方向漂移。不同折射率的膜层介质其所对应的最优厚度(Optimum Overlay Thickness,OOT)不同,薄膜介质的折射率越高,对应的最优厚度越小,敏感区域范围也较窄;不同包层模式对应的最优厚度具体位置区别不大,较高阶次包层模对应的谐振波长在敏感区域范围内漂移量较大。     

基于D型光纤探针的高灵敏折射率传感器

提出并实现了一种表面粗糙D形光纤探针结构的消逝场传感器,通过自主搭建简易的光纤侧面抛磨装置,得到表面粗糙的D型光纤,将其一端镀上银膜作为反射镜面,得到D型光纤探针。对D型光纤探针进行传输损耗的折射率传感特性检测,发现当被测溶液折射率变化时,会因消逝场与被测溶液之间作用的不同而引起能量吸收的不同,进而使接收到的光功率发生显著的变化。实验测得传感器折射率灵敏度为64.93 dB/RIU,线性相关系数高达99.53%,检测精度可达0.000 06。该传感结构在医疗检测、生物化学和环境监测等领域都有着广泛的应用。     

多模光纤的发展

光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径通常为50或62．5微米,包层外径125微米,表示为50／125微米或62．5／125微米、单模光纤的纤芯直径通常为8．3微米,包层外径125微米．表示为8．3／125微米.二者相比．单模光纤的传输距离远,衰减小但是成本较高,而多模光纤则恰恰相反．本文主要围绕二者的差异从成本有效性及使用性能的角度对适用于下一代传输网络的光纤介质进行了分析。     

基于长周期光纤光栅的高灵敏度温度传感方案

长周期光纤光栅具有波长选择损耗的带阻滤波特性 .其谐振波长随光纤包层直径的减小而向长波方向漂移 .环境温度、外部折射率指数的变化会导致谐振波长位移 .由此提出一种敏感度增强的温度传感方案 .推导了长周期光纤光栅谐振波长与温度之间的关系模型 .在光纤纤芯中写入长周期光纤光栅 ,通过腐蚀方法减小其包层直径 ,随后在光栅外再涂覆聚合物包层 .用此器件测量所得温度传感特性 ,其实验结果与仿真结果基本一致。其温度灵敏度超过 5 .2 nm/℃ .     

综合布线设计中如何选择多模光纤和单模光纤

光纤分类 光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62．5μm，包层外径125μm，表示为50/125μm或62．5/125μm。单模光纤的纤芯直径为8．3μm，包层外径125μm，表示为8．3/125μm。[第一段]     

一种新型结构长周期光纤光栅光谱特性研究

基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径、折射率和环境折射率的良好相关性,提出一种LPFG的新颖结构。利用传输矩阵法和三包层光纤的色散方程对其建模,mathcad15计算软件进行数值仿真和模拟。得到新型结构LPFG谐振峰发生分裂,即一个透射峰分裂为两个;两个分裂峰谐振波长间距随着腐蚀段包层半径的减小或填充材料厚度的增大而增加,模式越高增加越快;同时分裂峰间距在填充材料折射率小于1.4和大于1.48时基本不变,而在1.4和1.48之间分裂峰间距变化显著,在1.44附近达到极值。此种结构LPFG设计上的特殊性即可弥补半腐蚀LPFG容易断的不足,又可通过填充敏感材料且利用分裂峰间距定标而提高气体或液体浓度传感灵敏度。     

基于腰椎放大熔接的FBG热线式风力计

提出了一种基于腰椎放大熔接和光纤Bragg光栅（ FBG）的热线式风力计,传感结构由表面镀金属银膜的FBG和腰椎放大光纤熔接点构成。腰椎放大熔接点将高功率的泵浦激光由纤芯耦合到光纤包层,被镀银膜吸收产生热量,从而使FBG的温度升高。当气流经FBG时,部分热量会被带走,导致FBG的温度降低。FBG的中心波长随温度的变化而变化,因此,通过测量FBG波长的漂移即可以测得气流速度。实验结果表明：此FBG热线式风力计的测量范围为0～13.7 m/s,灵敏度和分辨率分别可达1.0 nm/（ m/s）和0.001 m/s。     

基于细芯光纤与双球结构的干涉型光纤传感器

制作了一种基于细芯光纤TCF(Thin-Core Fiber)和双球结构的干涉型光纤传感器.在两根单模光纤的一端分别制作球形结构,两个球形结构由细芯光纤相连构成MZ干涉结构,实现了对温度、折射率、拉力3个物理量的测量.实验结果表明,温度、折射率、拉力的灵敏度分别是0.066 5 nm/℃、-33.652 nm/RIU、-0.360 8 nm/N,且线性度良好.该传感结构在环境监测、医疗卫生和安全监测等领域有着广泛的应用.     

长周期光纤光栅传输谱的matlab仿真

长周期光纤光栅有着很广泛的应用前景,关于长周期光纤光栅的理论分析也很成熟,而具体如何实现其传输谱特性的仿真却报道很少.文中基于耦合模理论和简化的阶跃折射率单模光纤三层模型的包层模理论,提出了长周期光纤光栅的传输谱特性仿真的主要步骤及matlab程序实现,为长周期光纤光栅的数值仿真提供了一种简便的方法.同时,由于实验中采用逐点写入法或幅度掩模法制作长周期光栅,故而对矩形折射率调制光栅进行了详细的理论分析,并利用上述提出的仿真程序进行了数值仿真,为实验中写入光纤光栅奠定基础.     

折射率型光纤液位传感器的研制

石油化工企业中常见的油水两相介质中油的折射率为1.48～1.50,而水的折射率为1.33,选用折射率≤1.48的光纤芯径,根据光纤的传输功率随外界介质折射率的变化而变化这一特性,研制成折射率调制光纤油水界面监控仪,用于石油化工企业中,有效安全地解决了油水分离器中水的监控排放问题,提高了生产自动化水平和经济效益。本系统灵敏可靠、现场不带电、本质安全、生产使用中免于维护、实用性强。     

两层镀膜长周期光纤光栅传感器的特性研究

以光纤光栅耦合模理论为基础,提出一种两层镀膜长周期光纤光栅传感器的结构模型,一层是在光纤包层外镀的铜金属薄膜,另一层是在铜薄膜外再镀一层敏感薄膜.对该结构模型的模场特性和透射特性进行分析和模拟,明确了薄膜参数对其透射特性的影响.该结构模型既可以利用敏感膜折射率随外界环境变化而改变的特性,也可以利用金属膜层进行温度和应变...     

光纤直接连接型MEMS光开关的设计方法研究

仿真和实验研究了一种作为高功率激光能量续断器的光纤直接连接型MEMS光开关的设计方法,包括光纤对准误差对激光传能特性的影响、致动器的设计原则与基本性能指标。光纤对准误差中,横向偏移对耦合效率的影响较大,角度偏移的影响不明显。对比了芯径400μm光纤分别与芯径400μm、600μm光纤对接的耦合效率,证明芯径400μm光纤与芯径600μm光纤对接时的耦合效率对对准误差更加稳健。建立了光纤的等效悬臂梁模型,讨论了光开关中致动器的设计原则,论证了其基本性能指标。致动器的设计可以只考虑横向偏移对耦合效率的影响。     

使用多模波导的温度传感器

<正> 日本青山学院大学理工系的犬塜直夫教授等人的研究小组利用在玻璃板内传输的光折射率研制出温度传感器。 在端面上将折射率不同的二种透明平板粘接一起,如果光从另一端面上射入平     

基于传输补偿算法的光纤通信设计研究与仿真

研究光纤通信问题,提高通信的效率。针对光信号在传输过程中,不同的频率成分或模式成分因传播速度不同而相互散开,使传输的信号脉冲发生畸变,从而限制了光纤的传输效率,很难保证信息传播的高效性的问题。提出基于激光通信设备的光纤通信优化方案。通过激光能量补偿和偏振模色散补偿算法,校正了光纤通信过程中由于能量损耗和偏振模色散导致的通讯误差,从而能够快速、准确的使用激光通信设备在光纤通信中高效传输数据。实验证明,该算法能够补偿光纤通信中,色散导致的传递误差,取得了较好的效果,为光纤通信优化设计提供了依据。     

光纤通信技术在广播电视传输中的应用研究

光纤在光导纤维内部进行传输信息时,要把电信号转化为光信号。光纤具有很强的抗干扰性、可靠性和保密性等,光纤传输容量大,可以不压缩传输数字电视信号,为广播电视信号传输提供很好的方式。介绍在广播电视领域如何运用光纤通信技术、光纤传输特性实现信号直播、回传。