多模与单模光纤级联系统对激光束的传输

分析了激光束在光纤中的非线性传输损耗,理论上证明了受激布里渊散射(SBS)是光纤传输能力的主要限制因素;实验上在532nm波段对长度为5m,纤芯半径为1.75μm,数值孔径(NA)为0.11的单模光纤的传输能力进行了测定,结果与理论一致。采用模场耦合理论,推导出多模光纤与单模光纤的直接耦合效率表达式,计算得到耦合效率与所选用的多模光纤和单模光纤的纤芯芯径之间的模拟关系。激光器输出波长为532nm;多模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为12.5μm;单模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为1.75μm,实验结果与理论基本吻合。根据理论和实验结果,设计出多模光纤与单模光纤混合传输方案,在柔性传输较高激光功率的同时可以得到高光束质量。     

为苏格兰法因湖海底光缆系统制造的单模光纤

引言单模光纤作为海底光缆用的长距离传输媒介是有特殊吸引力的,已报导其损耗在1.3及1.55μm分别低达0.5dB/km及0.2dB/km。对较长波长具有兴趣是因为在1.3μm时硅的材料色散达到零,还有可能总的色散为零,并且在1.55μm于最低损耗窗口附近能得到最宽带宽。在1.3μm和1.55μm波长,光纤的损耗、带宽与接头损耗之间的折衷数及系统的最终性能尚不清楚。本文描述了5海里(9.5km)海底光缆系统中用的单模光纤的研制和生产情     

单模光纤的测量技术

本文主要介绍光学时间畴反射仪、稳定的光源和光学验证技术。这些设备对单模纤维传输系统的使用和维修起到重要的作用。因为单模光纤的芯径为10μm,外径为125μm,纤芯和包层之间相对折射率差△为0.3 ％,单模光纤芯径和折射率差分别只有梯度折射率多模光纤的1/5和1/3。因此,激光二极管和单模光纤之间耦合效率约比多模光纤低5dB。另一方面,单模光纤不存在模的色散,因此带宽基本上不受限制。在考虑上述单模光纤特性之后,光学时间畴反射仪、稳定的光源和光学鉴别器对于大容量传输系统十分重要。     

最佳端焦耦合法光波导传输损耗测量

根据最佳端焦耦合原理,建立了1.3μm波段光波导损耗测量系统,在测得系统附加透射损耗和G—PD响应特性曲线的基础上,对宽6μm的T_i扩散L_iNbO_3单模波导的传输损耗进行了测量评价,测量误差<±0.07dB/cm。     

轴向汽相沉积(VAD)法简介

最近不少国外刊物报导了采用VAD法研制出氢氧根含量小于1ppb的高纯度光纤的消息。这种光纤的传输带宽宽,不仅在0.8～1.8μm整个波段范围内低于5dB/km,而在1.2～1.7μm长波长范围内,损耗也都在0.5dB/km以下,并且能够拉制出长达100公里的单模纤维。这一成就对于光纤的批量生产和长距离、大容量的光纤通信具有十分重要的意义。本文根据最近的资料,扼要地介绍VAD法及其改进,最后介绍了VAD光纤传输特性的最新水平。     

空芯光子晶体光纤与单模光纤耦合优化及在拉曼气体检测中的应用

近年来,光子晶体光纤在拉曼光谱检测中的应用引起了光学界科学家极大地研究兴趣。本文分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗,并提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器,并计算从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离,分别为15μm和25μm,并用实验证明了结论的可靠性。并且,与传统的检测方法相比,采用光子晶体光纤的检测方法使得拉曼信号得到明显增强,本文也展示出了实验结果。最后,以氮气为背景气,采用氧气肯定了光子晶体光纤同拉曼检测技术相结合后在气体检测方向的应用前景。     

基于ZEMAX单模大光束光纤准直透镜信号耦合分析

针对光纤连接器核心部件之一光纤准直透镜信号精密耦合问题,采用双合透镜设计了一种单模大光束光纤连接器.通过分析双合透镜特性、光纤准直器阵列中的多光学器件耦合机理和准直透镜间的3种耦合偏差引起的传输损耗,推导出该耦合系统的传输损耗公式.基于MATLAB分析得到:角向失配对准直器的耦合损耗影响最大,轴向失配影响最小.利用光学仿真软件ZEMAX在序列和混合模式下对连接器进行模拟,用Origin绘制出不同失配情况下信号耦合效率曲线,结果表明单模光纤芯径为12 μm时,耦合效率达到92.42％.最后通过光学平台搭建实验系统,验证了仿真结果的准确性.     

探求光纤传输的新的可能性

昭和53年9月,在东京作了光缆传输方式的现场实验,这里使用的光波长是0.85μm,并且介绍了长渡长范围(1.0～1.7μm)的传输技术研究情况.在大容量的传输路线中,单模光纤传输方式是很有潜力的.在光纤中,采用损耗和波形劣化都很小的1.3μm波长,通过1200兆比/秒高速光脉冲符号,可作11km无中继传输.     

空芯光子晶体光纤与单模光纤耦合优化及在拉曼气体检测中的应用（英文）

分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗.提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器.计算了从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离,分别为15μm和25μm,实验证明了结论的可靠性.与传统的检测方法相比,采用光子晶体光纤的检测方法使得拉曼信号得到明显增强.以氮气为背景气,采用氧气肯定了光子晶体光纤同拉曼检测技术相结合后在气体检测方向的应用前景.     

我国第一根国产单模光缆问世

电子工业部第23研究所用国产单模光纤于1986年2月试制成了我国第一根单模光缆,光缆中有六根光纤和两根信号线,长度为1km,在1.30和1.55μm处的平均损耗分别为0.67和0.44 dB/km,最小损耗分别为0.51和0.32dB/km。把光缆中的各根光纤连接成6km的线路,用来传输彩色图像和伴音,色彩逼真,图像清晰稳定,声音柔和悦耳。     

全固态大模场光子晶体光纤的研究

光纤激光器相较于传统激光器拥有巨大优势。为了研制具有更佳输出特性的光纤激光器,文章提出一种全固态掺镱正方晶格光子晶体光纤,利用全矢量有限元法对光纤结构和特性进行模拟。通过规划缺陷位置、优化掺入氧化硼的介质柱尺寸,使该光纤在1.06μm处基模模场面积达到4 405μm2,可满足单模传输条件并且具有低弯曲损耗特性,在弯曲半径!8cm时仍可以单模传输。该光纤可以在高功率光纤激光器中作为增益光纤使用。     

利用1.55μm边发射发光二极管、速率为16Mbit/s的107km无中继色散位移光纤

单模光纤因其损耗低、无模间色散,以及有潜在的经济特性,作为传输介质是非常吸引人的。尤其是在1.55μm下损耗低到0.17dB/km的色散位移光纤,可以采用多纵横模光器光源供长距离高效率应用,能在数据速率高于1Gbit/s的情况下实现100km以上的无中继距离传输。上述一些优点使单模光纤对要求费用低廉及数据传输速率低的应用场合也颇有吸引力。激光发射器及与之有关的控制线路乃是这种系统的昂贵因素,为此,我们采用了1.55μm边发射的(ELED)LED作单模系统的光源。这种ELED有潜在的经济能力,容易控制,并且揭示了这样一种可能,即色散位移光纤会变成从几个Mbit/s系统到多个Gbit/s激光系统的工业用规范化光纤。     

新型大模场光子晶体光纤传输系统及其传输特性分析

通过在多模光子晶体光纤的两端分别连接一根单模光子晶体光纤,对其选择合适的参数,形成一种可以实现低弯曲损耗、大模场单模传输的光纤传输系统。运用数值仿真,分析了该传输系统在模场面积、弯曲损耗、连接损耗等方面的特性。研究结果表明,多模光子晶体光纤与单模光子晶体光纤所组成的系统可实现有效的单模传输;工作波长为1064nm时,多模光子晶体光纤在直波导状态时的基模模场面积可达1593μm2;在弯曲半径低至10cm时,多模光子晶体光纤仍然可以保持低损耗传输。经过对多模光子晶体光纤结构参数的优化,其与单模光子晶体光纤的连接损耗降低至0.085dB。     

长波长动态单模激光器

<正> 一、引言发展陆地长途干线和海底光缆通信的关键是采用长波长单模光纤通信系统。为了降低话路成本和提高可靠性,把增大通信容量和加长中继距离作为单位设计的主要目标。1.3～1.6μm长波长范围低损耗单模光纤的研制成功,为实现超大容量和长距离光纤通信系统提供了可能性。石英光纤的损耗与色散特性如图1所示。石英光纤在1.3μm波长下的色散最小(接近于零),传输损耗约为0.5dB/κm;在1.55μm波长下具有最低的传输损耗,约为0.2dB/κm,但却伴随有15～18ps/nm/κm的残余色散。通常,半导体激光器具有法布里-珀罗(F-P)型     

大芯径双包层单模光纤

本文对芯中折射率为α分布的双包层单模光纤的传输特性作了详细分析和计算,并且考虑了实际光纤制造工艺(MCVD法)中存在的折射率中心凹陷的影响。根据理论计算值,在国内首次成功地制造了大芯径双包层单模光纤,芯径达14～17μm,比通常的单包层单模光纤提高一倍左右,且弯曲损耗也有明显减小。     

1．55μm损耗最低的1．3μm零色散单模海底光缆的设计考虑（上）

本文讨论用于1．5μm波长范围内的1．3μm零色散单模光纤的结构最佳化的设计并评价其依据。光纤参数模场直径2W1．55um和有效截止波长λce的最佳范围分别定为2W1．55um=10.5±1.0μm以及1．35μm<λce<1.60μm。已达到的平均光纤损耗和色散分别为0．185dB/km和18．7ps/km·nm。本文还讨论了各种外部应力对1．55μm损耗最低的海底光缆的传输损耗和色散特性的影响。     

单模弱双折射光导纤维内的非线性传输

我们在工作中观察了在弱双折射光导纤维内ns级光脉冲传播时所发生的非线性瞬时调谐,从理论上推导了光纤中单模激光的传输公式及AEK(自克尔效应)的理论模式。用单纵模YAG染料调Q激光器作光源,光纤是芯径为3μm的单模光纤,因其外套加工成压力型,故产生了双折射。实验得到的结果和理论导出的十分符合。用Poincare球面定性、定量地解释了     

国外单模光纤的近期发展概况

一、绪言众所周知,石英单模光纤可以有极低的损耗。目前这种光纤在1.2～1.7μm波段内损耗巨小于0.5db/Km,而在 1.55μm时的最小损耗已低达 0.2db/Km;另一方面,单模光纤因无模式色散故可有很宽的带宽,可达10～数百 GHz·Km。因此,石英单模光纤可以充分发挥石英光纤固有的低损耗、宽频带潜力,可以在长中继距离、大容量的通信系统中用作优良的传输介质。许多专家也都认为低损耗宽频带     

270km单模光纤上的400Mbit/s光的移频键控传输实验

光的外差检测技术和零差检测技术,因它们能提供长中继间距,故引起人们的兴趣。移频键控传输,因为能通过激光二极管的直接调制而容易地完成调制任务,所以比移幅键控或移相键控更有希望。日本NTT电气通信实验室在一条270km长的单模光纤上已实施了400Mbit/s的移频键控传输和外差检测实验。实验中,用工作在1.546μm波长的埋置异质结构的分布反馈(DFB)二极管作移频键控发射器和本地振荡器。发射器的输出功率为+10.6dBm,光纤输入功率为+5.5dBm;本地振荡器的输出功率是+8dBm,光纤输入功率为+2.5dBm;耦合器的耦合比是1:6,附加损耗为0.4dB。光纤在1.546μm的损耗为0.196dB/km。     

用于CO2激光传输的10.6μm波段空心布拉格光纤

空心布拉格光纤是具有一维光子晶体(1DPC)包层和空心芯区的新型光子带隙光纤。针对它在CO2激光传输中的应用,设计和制备了传输波段中心波长在10.6μm的空心布拉格光纤样品。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)可以观察到光纤样品在10.6μm具有明显的透射峰。使用CO2激光,通过截断法测量得到光纤样品在10.6μm的传输损耗为2.35dB/m。测量了不同弯曲曲率下光纤样品的弯曲损耗,结果表明弯曲损耗系数随曲率的增大而线性增长。在接近光纤输出端处,弯曲半径为10cm的光纤90°弯曲引入的附加损耗约为2dB。实验结果论证了光纤样品的CO2激光低损耗传输特性,展现了空心布拉格光纤在提升CO2激光操作灵活性上的应用潜力。