单模光纤与Ti∶LiNbO_3单模平光波导端面激励耦合的研究

本文根据模式耦合理论分析,设计制作了一个实用性较强的单模平面Ti:LiNo_3光波导端面激砺的耦合装置。为了缩小单模光纤端面出射高斯光束的束腰,用电弧放电烧熔法在光纤端面制作了一个透镜,使之与单模平面光波导的模式更好地匹配。为精密调节对准,用二维硅V形槽作为光纤与波导耦合的精密定位调节架。实际测得该耦合装置的光纤与波导效率达64％。     

钛条带光波导的耦合分析

本文分析了铁条带光波导间的耦合和钛条带与光纤间的耦合,提出了耦合波导本征模的两种近似解,并利用变分方法优化其参数和光纤与铁条带波导的功率耦合系数的计算方法。对定向耦合器和电光调制器的分析和设计具有指导意义。     

LD与柱状楔形透镜光纤的耦合特性研究

半导体激光器与光纤的耦合系统的优化设计,可减小耦合损耗,有利于半导体激光器的使用和发展。文章分析柱状楔形透镜光纤与半导体激光器的耦合损耗,运用矩阵光学的ABCD定律建立了柱状楔形透镜光纤与半导体激光器耦合的模型,对激光耦合进入光纤进行计算;通过仿真计算,研究柱状楔形透镜光纤的结构参数对耦合效率的影响与纵、横向位置偏移容忍度。结果表明:柱状楔形透镜光纤各项结构参数中,锥端尺寸与柱面半径对耦合效率的影响较大。锥端尺寸与柱面半径与耦合效率呈反比,在设计的耦合系统中,容忍范围为1.2μm;纵横向偏差存在时,x方向容忍度最低为0.71μm,而y方向的容忍度是x方向的3倍多;在进行柱状楔形透镜光纤耦合实验时要着重减少x方向误差。     

激光束与光纤耦合的研究

本文指出利用透镜把激光束有效地耦合进光纤，必须满足三个基本要求。为此必需正确选择透镜，并利用五维调整架对光纤进行细心调整，才有可能达到此目的。还指出了利用显微物镜和自聚焦透镜进行耦合的原理、透镜参数的选择和利用两级耦合提高耦合效率的方法。     

双曲面微透镜高功率半导体激光器光纤耦合

本文对半导体激光器与多模光纤耦合问题进行了研究.对利用双曲面微透镜进行半导体激光器光纤耦合的方法进行了理论分析,提出了利用两个半柱型透镜代替双曲面透镜的计算模型,通过计算在理论上进一步验证了这种透镜对半导体激光器快轴和慢轴同时准直的效果.并利用这种双曲面透镜对发光面积为1μm×100μm的半导体激光器与芯径50μm的多模光纤进行耦合实验得到总耦合效率为74%.     

多模光纤耦合LD输出光束的空间耦合技术

为了研究多模光纤耦合LD输出光束通过空间耦合后的光场分布,分析了多模光纤输出端面的光场分布,用光学ABCD矩阵讨论了多模光束通过光学系统的变换特性.并实验测量了通过薄透镜耦合后的光束分布参数,测量结果在束腰附近与计算结果相当吻合;对不同薄透镜的数值计算发现,增加入射光束到透镜的距离,或者使用短焦距的透镜,都能起到压缩光斑尺寸的目的.对于空间耦合泵浦固体激光器的光纤耦合LD的输出光束,使用短焦距的透镜要优于使用长焦距的透镜.     

基于TO单管的10W绿光LD光纤耦合模块

理论和实验研究了基于TO单管的绿光LD光纤耦合模块。采用Zemax光线追迹软件对该模块进行了光学设计,包括:绿光TO管的快慢轴准直透镜、缩束透镜组与光纤耦合消像差透镜组。将20支单管通过快慢轴空间合束耦合进入芯径400μm光纤,理论上获得98%以上的光纤耦合效率。实验中选取20支工作电流为1.5A,输出功率为1W的520nm绿光TO单管进行实验,通过快慢轴空间合束技术耦合进入芯径400μm、数值孔径0.22的光纤中,获得10.1W的输出功率,光纤耦合效率为84.2%。     

尾纤型激光器与光纤的普通透镜耦合实验

为了研究大容量光纤通信系统的关键器件光纤拉曼放大器,在普通实验条件下,采用普通透镜,进行了尾纤型激光器与光纤跳线的透镜耦合实验。实验过程中分别采用了单透镜、组合透镜、单模光纤跳线、多模光纤跳线、掺镱光纤激光器、半导体激光器,获得了采用参考光、五维光学调节架进行光轴调节的好方法,得到了一些提高耦合效率的有益结论,为下一步实验以及相关实验提供了参考。     

光纤间用透镜耦合时的损耗分析

本文详细地阐述了多模光纤间利用透镜进行耦合时产生耦合损耗的机理。提出了一种分析这种耦合损耗的方法,研究结果表明,这种耦合系统的耦合损耗主要来自透镜的球差,如果能有效地控制透镜的球差,就能减小这种耦合系统的耦合损耗。     

Ti:LiNbO_3光波导与半导体激光器的耦合

本文用高斯函数近似 Ti:LiNbO_3条状单模光波导模场分布,分析了半导体激光器与光波导耦合效率问题,给出了解析表达式并求出了获得最大耦合效率的透镜条件,并通过典型数值计算出耦合效率与各种偏差的关系.     

短程线网壳结构强震作用下的动力强度破坏

为对短程线型单层球面网壳结构进行强震作用下的动力全过程分析,研究了结构的失效机理.对40m跨的短程线型理想网壳结构和考虑初始缺陷的网壳结构进行全过程动力时程分析,考查了此类型网壳结构的动力性能和破坏形式,采用一致缺陷模态法处理初始缺陷,分析初始缺陷对短程线网壳结构动力性能的影响;对具有初始缺陷的网壳结构进行了参数影响分析,分别考查地震作用、杆件截面和屋面荷载三种因素对结构动力性能的影响,研究在不同条件下短程线网壳结构的动力失效机理和破坏模式;将研究结果与其它球面网壳结构进行了比较,验证了已提出的理论框架的合理性和实用性.     

一种篦齿封严结构声固耦合共振分析的工程方法

提出一种判定篦齿封严装置是否存在声固耦合共振问题的工程方法.对各参数进行无量纲处理,借助ANSYS软件分析篦齿封严组件振动的特性,获得结构无量纲频率和振型;利用双控制体气动模型计算得到篦齿封严腔内气体声频;根据相关判定准则分析结构是否存在声固耦合共振.结果表明此方法可以较好地预估声固耦合共振的发生.静子件在6周波处声固耦合裕度为18.1%,低于准则标准,将发生声固耦合共振;声频与转动件前行波在1周波处易发生声固耦合共振,与转动件后行波在3周波处易发生声固耦合共振.     

求解极小值问题的微分几何方法

运用微分几何方法,将求解无约束目标涵数的极小值的共轭梯度法推广到高于二次的目标函数,使得求解目标函数的极小值问题变换为Riedmann空间中测地线的求解问题,进而讨论了联的构造和测地线方程的计算问题。     

单层球面网壳风振分析的多模态效应

为研究网壳结构风振响应的主要贡献模态分布规律及模态耦合效应,有利于提高结构风振响应的计算效率,利用Ritz-POD法,综合考虑各结构振型自身参振能力的强弱及其与脉动风压空间分布模式之间的关系来识别单层球面网壳风振的主要贡献模态;利用模态广义位移协方差矩阵的特性分析其模态耦合效应.结果表明,单层球面网壳存在高阶主要贡献模态,该高阶振型通常处于结构自振频率发生突变的位置;网壳结构的风振响应以模态自相关为主,模态耦合效应相对较弱,对结构动力响应的影响大致为10%.     

风电齿轮箱多级行星齿轮耦合传动系统数学建模及振型

以风电增速箱载荷分流式两级行星轮系一级平行轴齿轮动力耦合传动系统为研究对象,计入多级藕合传动系统的轮齿啮合误差、啮合阻尼、啮合刚度、级间耦合刚度、组件的转动惯量等影响因素,采用集中参数法建立了多级耦合传动系统的动力学模型.根据风电增速箱三级传动系统的有关参数,进行了系统的固有特性研究,归纳总结了多级传动系统的振动模式.分析表明该系统具有8种典型振动模式,即一二级间耦合振动模式、二三级间耦合振动模式、三级间整体耦合振动模式、第一级行星齿轮重根振动模式、第二级行星齿轮重根振动模式、第一级行星轮系单级振动模式、第二级行星轮系单级振动模式和第三级平行轴齿轮单级振动模式,并且进一步研究了第一级行星架和第二级内齿圈间的耦合刚度对系统固有特性的影响.与单级行星轮系的振动模式相比,多级行星传动系统的振动模式更多样和更复杂.     

基于鲁棒等度规特征映射的非线性降维算法

采用核方法在特征空间推导出一类异于欧氏距离的新度量,代替等度规特征映射(Isomap)中的对噪声敏感的欧式距离,用新度量构造测地距离和相应的最小近邻图,提高Isomap算法的抗噪声能力.利用含噪声的Swiss roll数据和人脸图像数据进行实验验证,结果表明这种基于核特征空间的测地距离具有较强的鲁棒性.     

结构声腔耦合系统的振型耦合特性分析及应用

推导并验证了带-柔性壁面的矩形刚性腔体结构的内部声压表达公式和一种振型耦合系数的有限元计算新方法。深入分析了振型耦合系数的特点,发现影响振型耦合系数的主要因素是结构声腔在耦合面上的振型相似程度和复杂程度,它们进而影响结构声腔振型耦合的强弱。本文基于振型耦合系数的特点,成功控制了某轿车车内噪声,使得驾驶员右耳测点噪声降低5dB,为轿车车身低噪声设计提供了一种有效可行的新方法。     

短程线型单层网壳结构隔震机理研究

将短程线型网壳结构的支座设置成隔震支座,对结构进行了隔震控制,分别采用弹簧支座和弹簧阻尼支座对结构进行了控制.分析了结构振型和频率在有控和无控状态下的区别,研究短程线型网壳结构的隔震控制机理.在常遇和罕遇地震作用下,计算网壳结构的最大水平位移、隔震支座的最大水平位移和最大支座反力.研究结果表明:两种隔震装置均有效地控制了短程线型网壳结构的支座反力,弹簧阻尼支座还明显地减少了隔震支座的水平位移.     

单模、单极化光纤中的极化耦合

本文研究了用各向异性材料制成的单模、单极化光纤中导模与 leaky 模的耦合。并从基本的波动方程推导出耦合模方程。     

应用激光脉冲法测试光纤模式耦合系数的研究

本文提出了一种新型的测试光纤模式耦合系数的方法,即激光脉冲法。给出实验装置和测试数据,并详细地讨论了耦合系数与其它参量的依懒关系,获得了满意的结果。