多孔光纤偏振拍长宽带稳定性的优化设计

为制作宽带稳定的光纤偏振器件,设计了一种偏振拍长对波长变化不敏感的多孔光纤.将包层气孔呈菱形阵列分布、纤芯附近有一对大气孔的多孔光纤在两个正交方向上进行横向压缩或伸展,以扩大模式双折射随波长同步线性变化的波长区间.应用全矢量有限差分光束传播法,分析了不同伸缩因子对双折射和偏振拍长色散特性的影响.研究结果表明:横向伸缩形变可以有效地抑制菱形晶格多孔光纤双折射的非线性变化,使偏振拍长在较宽的波长范围内具有较好的稳定性.通过优化设计,这种菱形晶格多孔光纤在1.0 μm～2.0 μm波长范围内,偏振拍长在180 mm～185 mm之间变化,相对变化率约为3％,工作带宽达到800 nm,可以同时覆盖1 310 nm和1 550 nm两个常用通信波长窗口,较为适合用于制作宽带光纤波片.     

非对称大边孔微结构光纤偏振拍长稳定性的优化

针对纤芯一侧具有一个大边孔微结构光纤的特点。分别在两个正交方向上进行压缩或伸展,采用全矢量有限差分波束传播法模拟了不同压缩因子对应的双折射色散曲线,通过线性度最好的双折射色散曲线进一步限定压缩因子取值范围。较快地获得了偏振拍长最平坦的色散曲线,找出了合适的伸缩因子,有效降低了偏振拍长的波长敏感性,在1．0μm~2．0μ...     

空间周期压力法测量高双折射光纤拍长

当施加于高双折射光纤上的压力的空间周期与其拍长期一致时，将引起光纤中偏振模式的相干耦合。应用上述原理，研制了测量高双折射光纤拍长的装置，给出了空间压力周期数Ｎ、压力引起光纤光轴转角θ及压力周期误差与测量精度的关系。实验结果表明法测量范围从亚毫米至１厘米，精度达１％。     

单模光纤的偏振温度特性

本文分析了温度变化.对单模光纤输出光波偏振态的影响:在分析单模光纤的相位温度特性时。采用了简便的全微分近似法,避免了繁杂的电磁模式的场方程法,所得的结果具有较好的精度。对于单模光纤的偏振温度特性分析,从理论上得到了重要结论。     

微纳光纤偏振分束器特性研究

采用3维全矢量光束传输法研究两相邻微纳光纤的偏振耦合特性,证实利用微纳光纤偏振耦合特性能很好地实现偏振分束,构成光纤偏振分束器.在保证偏振分束性能的条件下,通过研究微纳光纤偏振分束器的几何特性对偏振分束性能的影响,优化设计了微纳光纤耦合型偏振分束器,得到耦合区的最优参数为直径0.9μm、间隙0.5μm及耦合长度218μm.结果表明,在1.55μm工作波长处分束器可实现偏振分束输出,其带宽约为10 nm,耦合区长度容差为±2μm,直径与间距容差均为-3～2 nm,偏振消光比大于15 dB.     

自动测量保偏光纤拍长的实验研究

基于压力法，采用点耦合分析，提出了一种偏轴输入对轴检测的测量法，并建立了微机控制的拍长测量系统。     

环形光纤电流传感器研究

研究环形磁旋光光纤电流传感器,提出了避免光纤双折射影响的整拍长方法和引线计算方法．     

偏振无关的Michelson光纤传感器的研究

针对低双析射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落，介绍了一种新型的干涉型光纤传感器的偏振衰落技术，通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜以抵消偏振态的随机变化，可以使输出信号的可见度稳定为1，并分析了瑞利散射对光纤干涉仪的影响。     

基于偏振混沌环形激光器的光纤分布传感系统

以混沌对初值的敏感性作传感机理,提出一种基于偏振混沌环形激光器(PCRL)的分布光纤传感系统,并从理论和实验上研究其检测特性。数值计算和初步实验结果表明,利用PCRL输出时域波形的变化可检测引起光纤延迟角改变的应力和振动。为提高观测灵敏度,进而提出一种比直接观察波形更有效的方法,即通过监测相邻环形周期时间内混沌波形的互相关函数峰值来检测偏振混沌分布传感系统是否受到扰动,而且这种检测方法还能对扰动进行定位。初步实验结果表明,PCRL可用于检测引起光纤横向受冲击的分布传感。     

折射率导引型微结构光纤特性与传感应用

主要讨论折射率波导型微结构光纤,这种光纤的光波是借助于折射率波导完成光能量传输的.其微结构种类主要有多芯光纤、线性阵列芯光纤、环形阵列芯光纤等多种.概述了这类微结构光纤的制备方法,给出了其折射率分布特性,讨论了其若干传感应用实例.     

椭圆芯保偏光纤模间干涉特性的研究

对椭圆芯保偏光纤模间干涉特性进行了仿真研究,通过数值计算分析了椭圆芯保偏光纤模间干涉拍长、模传播常数、模间传播常数差与光源波长的关系,并对椭圆芯保偏光纤椭圆度和纤芯折射率变化对模间干涉特性的影响进行了深入分析,给出了相应的仿真结果和曲线。本文的研究结果对于设计基于椭圆芯保偏光纤模间干涉原理的光纤传感器具有重要的指导作用。     

Microstructure and properties of novel polarization maintaining fiber

An improved type of elliptical jacket polarization maintaining fiber was developed by using a modified chemical vapor deposition method with special treatment. Different from conventional elliptical jacket, the shape of the stress jacket was transmuted. The cross-section of fiber consists of 5 layers: substrate, outer cladding, stress jacket, inner cladding and core. The cross sectional component distribution was investigated by electron probe microscopy and energy dispersive spectrum. The finite element method was used to calculate the stress birefringence.Based on the analyses of the microstructure, the technological process is improved. The temperature cycling test of the fiber wound into gyroscope coils was performed. The results show that the fiber possesses superior performance at high and low temperatures compared with other fibers. The high homogeneity is achieved by well-controlled modified chemical vapor deposition process. A homogeneous length of 8 km fiber is obtained. With advantages in homogeneity and length, the fiber has great potential in applications such as fiber gyroscopes, fiber hydrophone and other optical fiber sensors.     

带状双芯光纤及其双折射特性分析

试制了一种带状双芯光纤.根据带状双芯光纤的结构特点,给出了其在制作光纤器件及光纤传感器上的典型应用.利用有限元软件仿真分析了带状双芯光纤的双折射特性,通过调整光纤模型的结构参数,给出了该光纤双折射随光纤包层厚度的变化而改变的趋势,对于新型特种双芯光纤的设计和改进具有一定的参考意义.     

单模保偏光纤偏振测试方法

随着单模光纤应用技术的不断发展,偏振特性已经成为影响光纤应用的一个决定性因素.单模保偏光纤可实现光束在光纤传输过程中偏振态保持不变,是目前应用极为广泛的光纤类型.介绍了保偏光纤偏振传输的原理及消光比的定义,设计了一套测量单模保偏光纤消光比的测量装置,并阐述了系统结构及关键技术问题的解决.最后用设计的系统对保偏光纤进行了测试,得到了光纤的相对输出功率与偏转角度的关系,3 m长的保偏光纤的消光比达到了42 dB.     

采用分布式偏振串扰检测保偏光纤环质量的研究

提出将偏振串扰分析仪用于光纤陀螺(FOG)保偏光纤(PMF)环绕制在线检测、原料PMF质量检测、成品PMF环总体检测和热应力检测。通过对原料光纤检测,可以有效减少原料光纤固有缺陷对光纤环的影响。通过PMF环绕制在线检测,可以有效检测出光纤环在绕制中的缺陷、监控绕制张力、定位绕制光纤位置和改进绕制工艺等。通过光纤环热应力检测,可以了解骨架、光纤固化胶由于热应力作用对光纤环性能的影响。研究表明,分布式偏振串扰测量是大幅提高PMF环质量的一个有效手段。     

采用光纤的CATV传输系统

本文介绍了光缆CATV系统方案与传输方式、工作原理、以及用于光缆CATV传输系统的关键器件，宽带光发射机、宽带光接收机的结构特点。     

光纤锥探针传输特性的研究

采用局域模式耦合理论 ,对两类光纤锥探针———腐蚀锥和熔拉锥的传输特性进行了比较和分析 ,得出了光在探针锥中传输时耦合效率的分布情况 ,以及传输效率随锥长、针尖直径和光波长变化的特性 .     

双空芯光子晶体光纤温度传感特性研究

分析双空芯光子晶体光纤在填充高温度系数折射率敏感介质后的温度特性.应用全矢量有限元法研究温度对其模场分布、等效折射率、耦合长度及限制损耗的影响.结果表明,耦合长度随温度升高递减,限制损耗随温度升高递增.当结构一定时,短波长条件下,双空芯光子晶体光纤具有更好的温度敏感特性.