纯石英芯掺氟玻璃包层光纤的数值孔径

纯石英芯掺氟玻璃包层光纤是一种新结构的大芯径光纤,纤芯材料是纯石英玻璃,包层材料是掺氟石英玻璃,由于氟杂质可以降低石英玻璃的折射率,故纤芯材料与低折射率的包层材料可以组成传光波导。国外是采用POD（等离子体外相沉积）技术生产这种光纤,我们采用的是国内首创的管棒熔融套装法,制成了相同结构的光纤,为了提高光纤的性能,我们对该光纤进行了低、高折射率双层涂料涂覆,在测试中发现光纤的数值孔径参数随着光纤测试样品涂覆长度的变化而变化,变化范围为0.1889～0.3152。     

一种制作大芯径光纤的新工艺

与传统的大芯径光纤不同,纯石英芯掺氟玻璃包层光纤是一种新结构的大芯径光纤,主要用于光能传输和传感.在国外这种光纤是采用POD(等离子体外相沉积)技术生产的,由于目前国内没有这种设备,本文采用管棒套装技术,即PCVD(等离子体化学气相沉积)工艺制作掺氟石英管,MCVD(改进的化学气相沉积)工艺在高温条件下把石英芯棒和掺氟...     

现代通信传播方式——光纤

光纤的内层是纯玻璃光芯，外包低于玻璃折射率的掺杂物（包层）。内芯是光传播的部分，包层与纤芯折射率的差别是为了使光发生全内反射，包层的折射率比纤芯的折射率小1%。     

掺Ge石英纤芯光纤的耐辐照实验

研究了不同掺杂的光纤在辐照后引起的损耗增加,进而分析了掺Ge石英纤芯光纤的不同掺杂成分对其耐辐照性能的影响,提出最佳耐辐照掺Ge石英纤芯光纤的设想:包层掺F纤芯掺Ge的石英光纤,其中P的质量分数不超过0.5%,OH-含量在3×10-6以下,Cl的质量分数控制在0.9%左右。     

抗辐照偏振保持光纤的研制

太空中γ射线的强度非常高,光纤陀螺中的光纤在如此强的辐照条件下损耗急剧增加,将造成其停止工作.设计了纯石英纤芯的熊猫型偏振保持光纤,采用MCVD工艺制备具有掺F包层的单模棒和应力棒,用打孔镶嵌技术研制出可以应用于航天光纤陀螺系统的保偏光纤.     

单模光纤设计和性能的进展

本文对近年来长波长单模光纤设计和性能的进展作了综合评述。常规单模光纤的零色散波长在1．3μm有匹配包层和压低包层两种折射率分布，设计和选择芯径d、折射率差△、归一化频率V、截止波长λε、建模直径dp等参数时，要使1．3μm的损耗、色散和抗弯能力等性能最佳化。于是考虑波导色散抵消材料色散，使零色散波长移至最低损耗波长1．55μm及其附近窗口。这类光纤称为色散移位和色散平坦单模光纤，其折射率分布有三角形、分隔纤芯和四包层等几种设计。将MCVD、OVD、VAD、PCVD四种工艺的设计和性能列表相互比较。最后总结光纤通信所用单模光纤的现状和前景。     

掺Yb3+铝硅酸盐玻璃纤芯的光子晶体光纤

为了获得用于掺Yb3+脉冲光纤激光器的具有反常色散的光子晶体光纤,设计了一种掺Yb3+铝硅酸盐玻璃纤芯的结构,包层部分为普通的六边形结构,分布着直径相同的空气孔,其纤芯横截面为椭圆形,在包层和纤芯之间设计了4个小椭圆空气孔。研究了包层的空气孔直径d与空气孔中心间距Λ以及二者的比值d/Λ这些参量变化时,色散随波长变化的情况;同时研究了4个小孔对色散和双折射的影响。结果表明,这一结构的光子晶体光纤,当Λ=2.3μm、d/Λ=0.5时色散呈现反常色散,作为掺Yb3+脉冲光纤激光器的增益部分是可行的。该研究对掺Yb3+光子晶体光纤在脉冲光纤激光器方面的使用是有帮助的。     

耐瞬态核辐照光纤的制备和测试

本文叙述用ＰＣＶＤ法制备的耐瞬态核辐照光纤。光纤包层为Ｆ掺杂，纯ＳｉＯ２纤芯，低ＯＨ－根含量，经核辐照后的实验结果表明，光纤瞬态峰值感应损耗最低为３．４ｄＢ／ｍ·ｋｒａｄ。文中还讨论了制备中的几个问题。     

对称纤芯-包层光子晶体光纤的耦合特性

提出了一种新型对称纤芯-包层结构的光子晶体光纤,其截面由两组沿截面中心完全对称的纤芯-包层结构组成。对一组纤芯-包层结构的所有空气孔进行填充乙醇液体,利用填充液折射率的温度敏感性,来调制两纤芯之间的耦合特性。采用有限元法数值分析了该型光纤双芯不同结构参数及-20~70 ℃之间温度变化时的耦合特性。结果显示该型光纤双芯之间的耦合对温度具有高度敏感度,具有极短的耦合长度,在波长为1550 nm处耦合长度仅为55.00 μm,且可实现超短长度、高消光比偏振分束特性,长度为198 μm时消光比达到84.45 dB。该型光纤可以制作成性能很好的温度传感器和偏振分束器。     

980nm光纤激光器发展现状与展望

980nm波段的掺镱光纤激光器因有望获得高亮度激光输出,代替980nm波段的半导体激光器成为掺铒/镱光纤激光器高亮度的抽运源而备受关注。从980nm波段光纤激光器广泛使用的4类增益光纤——单模单包层掺镱光纤、常规双包层掺镱光纤、JAC(Jacketed air-clad)掺镱光纤以及超大纤芯掺镱光子晶体光纤出发,对国际上各研究机构所做的工作进行了综述,介绍了其实验进展和存在的问题。最后就980nm波段光纤激光器的未来发展方向进行了探讨。     

双包层手征光纤的色散特性

在对双包层手征光纤(W型)进行解析求解的基础上，用数值计算方法研究了纤芯和内外包层的手征参数和内包层厚度对模式色散特性的影响，给出了双包层手征光纤中基模的归一化传播常数b、群延迟d(Vb)／dV和波导色散Vd2(V6)／dV2随纤芯和内外包层的手征参数和内包层厚度的变化关系曲线。结果表明在双包层光纤的纤芯和内外包层中引入手征，可以极大地改变光纤中基模的色散特性，特别是内包层厚度不同时，色散特性也极为不同．     

Design tolerances for dispersion flattened SiO2-cladded single mode fibres

It is shown that the dispersion sensitivity to core diameter and to refractive index of the core of ideal broadband-dispersion-compensated single mode fibres can be accurately extracted from optical properties of the cladding material. In SiO2-cladded dispersion flattened fibres, typical sensitivity coefficients are 1.25 ps/km nm and 0.4?0.8 ps/kmnm per percent change in core diameter and core index, respectively.     

双包层手征光纤中的半漏模

研究了纤芯和内外外层都有手征的双包层手征光纤中的半漏模，给出了单包层和双包层手征光纤中几个低阶模的有效折射率和功率损耗系数随手征参数的变化关系曲线。结果表明，双包层手征光纤中的半漏模特性与半单包层手征光纤中的相比有很大的不同；当只有包层中有手征时，单包层手征光纤中也存在半漏模。     

负折射率及零折射率光纤的光学特性

研究了芯层折射率为正,包层折射率为负的光纤导模光学特性,通过色散曲线分析比较了与常规光纤的不同,表现为低阶的简并的模式更少,单模存在的区域更多。进而分析了当包层折射率趋于零时的光学特性,发现与前两种光纤的光学特性都不同。分析发现当包层的介电常数和磁导率有一个为零时,在较小的区域各自出现了一条单模,与常规光纤的HE11模特性有很大不同,其色散曲线偏离方式与常规光纤相反,且出现了无模式存在的区域。     

一种新型光插分复用器

介绍了一种新型光插分复用器(OADM),它由两个特殊设计的双芯光纤和单芯光纤组成的耦合器构成,耦合器之间用双芯光纤连接,光纤内写有光纤光栅.详细分析了该器件的工作过程,总结了其性能和优点.     

Realization of true-time-delay using cascaded long-period fiber gratings: theory and applications to the optical pulse multiplication and temporal encoder/decoder

This paper proposes and demonstrates a technique for repetition-rate multiplication of an optical pulse train having an arbitrary period or pattern and the optical temporal encoding/decoding for the optical-code-division multiple-access (O-CDMA) system. The technique exploits the difference in the propagation speeds between the core and copropagating cladding modes of a fiber to obtain true-time-delay between the modes traveling in the core mode and the cladding mode, which can be used to achieve pulse multiplication. For the coupling to the cladding mode, long-period fiber gratings (LPGs) were used. A series of cascaded LPGs imprinted in a fiber with a specific separation has been employed to obtain a specific rate of pulse multiplication with a single input pulse. Second, by controlling the separations among the gratings, the temporal encoder/decoder for O-CDMA could be implemented. The principle and the applications of the proposed device are investigated in detail. The effect of the birefringence of fiber and fiber gratings on the system performance in the time and spectral domains is presented. The sensitivity of the cladding modes in a conventional fiber to the perturbations at the cladding has been overcome by replacing the conventional fiber with inner-cladding fiber. The properties and the benefits of using the inner-cladding mode are investigated.     

半导体锗芯光纤拉丝过程中的芯-包层流速差异研究

半导体芯光纤因其特殊的光电特性而受到广泛关注。由于纤芯和包层材料之间的性质差异,制备高质量的半导体芯光纤比传统掺杂石英玻璃光纤更为困难。以锗芯光纤为研究对象,通过有限元法,模拟仿真了激光拉制锗芯光纤的动态过程,研究了拉制过程中芯层锗和包层石英玻璃材料的流速差异,以及不同拉丝速度对其流速差异的影响。仿真结果表明:在预制棒颈缩区,芯层锗和包层石英玻璃材料的流速差异最大,且不同拉丝速度对预制棒芯层锗和包层石英玻璃材料的流速影响不同。     

Photonic Crystal Fibers: A New Class of Optical Waveguides

Remarkable properties of optical fibers with a high-index core region and a surrounding silica/air photonic crystal cladding have recently been reported. Here we discuss the physics, the special guiding properties, and the theoretical tools developed for the modeling of these photonic crystal fibers. With an emphasis on the applicational aspects of the fibers, we study their single-mode operation, bending losses, and dispersion properties. While exhibiting certain unique properties, the high-index core photonic crystal fibers share many common features with conventional optical fibers, attributed to an operation based on the well-known mechanism of total internal reflection. Fundamentally different from all high-index core fibers, in this work we demonstrate a novel type of optical waveguide, operating truly by the photonic bandgap effect. The novel fiber has an improved photonic crystal cladding and a central low-index structural defect along which the light is guided. The novel fiber has several unique features due to its different waveguidance mechanism, including remarkable dispersion properties and the potential to localize part of the guided mode in air regions. The results presented are fundamental in the field of photonic bandgap guidance, and this new class of optical waveguide is, therefore, expected to be of future interest to a large variety of research areas.