椭圆芯型多模光纤

椭圆芯型多模光纤多模光纤在干涉传感器、参考信号传输系统和非线性光学装置的应用前景决定了对其偏振性质研究的迫切性。对短轴对称多模光纤的研究表明［１］，它们拥有低双折射（～１０－６）。多模光纤导光芯型低双折射的存在能沿它们传输线偏振辐射，其偏振面与多模光...     

基于七芯光纤的迈克尔逊干涉型光纤温度传感器

为了实现对环境温度的精确测量,提出了一种基于七芯光纤(seven-core fiber, SCF)的迈克尔逊干涉型温度传感器。该传感器由单模光纤(single mode fiber, SMF)和SCF熔锥构成,当光由SMF进入SCF时,由于光纤直径的急剧变小,在光纤细锥区域会激发出SCF中的高阶模,这些高阶模与纤芯基模经SCF端面反射后,再次回到细锥区域时发生干涉,并经由SMF输出。制作了不同长度SCF的传感器样品,并分别进行了温度传感实验研究。温度响应实验结果表明,在20—160℃温度范围内,长度为47 mm的传感器的温度灵敏度为0.127 4 nm/℃,拟合线性系数为0.998 3,温度测量分辨率为0.007 8℃,稳定性实验测得传感器的测量标准偏差为0.289 6℃。该温度传感器结构紧凑、易于制作、成本低廉、灵敏度高且测量范围大,在温度监测领域具有一定的应用潜力。     

大芯径光纤基模功率传输特性与折射率分布形式关系的研究

研究和分析了光纤芯区径向折射率分布对大芯径光纤基模的功率传输特性(主要包括最大功率密度和等效模面积这两个参数)的影响。采用一种可适用于多种光纤实际折射率分布的独特数学表达式,研究了折射率分布形状变化时大芯径光纤基模在横截面内功率密度分布与等效模面积的变化,并将结果与阶跃型折射率光纤进行对比。计算结果表明,在传输功率相同、光纤基模与高阶模等效折射率差大于10-4的前提下,折射率在芯区中心有一定凹陷的分布可以有效降低横截面内基模功率密度的最大值,增大基模的等效模面积。这一研究为设计和制作可以传输更大功率的大芯径的无源和有源单模光纤提供了理论基础。     

分布型光纤温度传感器系统及其应用

介绍二种新颖的用于实时测量空间温度场分布的分布型光纤喇曼光子温度传感器系统，在ＤＯＦＴＳ中，Ｒａｍａｎ光子是信息载体，光纤是传输媒体也是传感媒体，本文讨论了系统的工作原理，结构，特性及应用。     

椭圆芯光纤有效截止波长的精确测量

本文介绍的椭圆芯光纤有效截止波长的精确测量技术是利用了双模干涉图调制浓度与截止波长的关系，结果表明，其测量精度比以前所报道的测量技术的测量精度提高了一个数量级。     

基于七芯光纤的高温传感器优化与设计

设计了一种新型高温传感装置,将一段七芯光纤耦合在两段单模光纤之间,发射光进入到七芯光纤中,在透射光谱范围内产生周期性调制的超模干涉图案,其频谱偏移随温度变化而改变,实现了实时监测.该传感装置制造简单,实验证明在温度高达1000℃的环境下仍可稳定工作.     

对少模大模场多芯光纤的研究与设计

本文利用空分复用思想,提出了一种新的大模场少模多：占光纤（few—mode fiber,FMF）：详述了空分复用的原理、特点以及目前所存在的问题;同时对该大模场少模多芯光纤研究情况进行了说明。研究结果表明,通过在125μm的包层空间中排列纤：＆成圆对称分布的7根纤芯,在保持少模特性的同时,七芯光纤的基模有效面积达到724．21μm^2,且具有良好的弯曲特性。同时当光纤外层涂低折涂覆时弯曲损耗可忽略。涂高折涂覆时,当弯曲半径小于0．6m,该种光纤的弯曲损耗比阶跃型单模大模场光纤小得多,当弯曲半径大于0．4m,该种光纤的弯曲损耗0．03dB／m,同时基模有效面积能保持在735．99μm^2左右。     

微型两芯光纤连接器的研制

介绍了针对特殊机载环境运用近场耦合原理设计的一种微型两芯光纤连接器。该连接器以弹簧浮动光路自对准结构为设计特点,具有体积小、重量轻,多芯光纤低插入损耗一致性高的性能特点。对该连接器核心关键制造工艺,即研磨工艺进行了描述。最后通过对该连接器插入损耗数据统计直方图的验证,表明了该微型两芯连接器设计性能的高可靠性和工艺的成熟稳定性。     

纯二氧化硅芯光纤的损耗分析

分析了纯二氧化硅芯光纤的结构和性能之间的关系，并从制备纯二氧化硅芯光纤的工艺技术角度出发，讨论了如何降低纯二氧化硅芯光纤的损耗。通过对实际拉制的纯二氧化硅芯光纤的测试，证明了这种方法是具有明显效果的。     

渐变芯应力保偏型光纤:模型

本文提出一个渐变芯应力保偏型光纤的数学模型。结果表明,我们的结果与文献[3]的结果吻合得很好。     

锥-单模光纤-细芯光纤-球结构的复合干涉型传感器温度特性研究

随着传感技术的发展,传感器的应用领域变得更加 广阔。许多场合需要高精度的温度传感器,干涉型光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰等 优点,受到广泛关注。因此,基于复合干涉原理,设计了一种基于锥-单模光 纤-细芯光纤-球结构的传感器。该传感 器是在由单模光纤制作的锥型结构和球型结构之间,插入相同长度的单模光纤和细芯光纤制 成的,在单模光纤与细芯光纤的熔接处,以及细芯光纤和球型结构的熔接处皆发生干涉。当 温度变化时,光纤纤芯模式和包层模式的相位差发生改变,从而使透射谱中的干涉谷发生漂 移。通过测量干涉谷的漂移量,便可得到温度变化量,实现温度传感。对 传感器温度特性进行研究,当温度从30 ℃变化到75 ℃时,透射谱中的两个干涉谷分别向长波长漂移了 1.5 nm和3.75 nm,灵敏度分别为0.033 nm/℃和0.083 nm/℃。本文提出的传感结构体积小 、制作简便、成本低且两个谷的温度灵敏度较高,可望应用在双参量或多参量测量的场合。     

基于热扩芯光纤的光纤准直器特性研究

为了提高光纤和光器件之间的耦合效率,设计了由热扩芯光纤和自聚焦透镜构成的新型热扩芯光纤准直器。理论上分析了热扩芯光纤准直器的基本结构参数与光学特性的关系以及由3种失配导致的耦合插入损耗。研究发现,热扩芯光纤准直器的耦合特性与自聚焦透镜的参数有关,热扩芯光纤准直器在轴向间距和角度偏差上的耦合失配容限明显优于普通光纤准直器,横向位移损耗则高于普通光纤准直器。采用模场半径为15.4μm的热扩芯光纤与自聚焦常数为0.295mm-1的自聚焦透镜制备了热扩芯光纤准直器,并对热扩芯光纤准直器因3种失配导致的耦合插入损耗进行了理论和实验比较,结果表明实验数据与理论吻合较好,说明所设计的热扩芯光纤准直器可用于长距离光耦合和旋转连接器件。     

性能优于聚合光纤的新型多芯玻璃光纤

由于聚合物光纤只能承受85℃的最高温度，因此不能用于汽车盖和引擎箱中。而且其塑料光波导的弯曲半径不能过小，一旦小于25微米就会出现严重的信号衰减。为此，肖特开发出了MC—GOF多芯玻璃光纤，该产品能够承受高达125℃的高温．其最小弯曲半径为5微米，并且不会产生显著的信号衰减。性能就像铜质电缆一样。     

用于液体Raman检测的开放式悬挂芯光纤特性研究

提出 利用结构牢固、易于气体扩散的开放式微结构光纤提升Raman检测系统的响应速度,并 根据前向/后向Raman耦合的Raman信号公式对液体光纤Raman检测系统结构进行了优化。 分析表明,存在一最佳的悬挂芯光纤纤芯半径,使得耦合接收的Raman信号最佳;较细的 悬臂厚度有利于提高耦合接收的Raman信号强度;随着流体折射率值的增加,最佳纤 芯半径有所增加,而且相应的Raman信号有所下降。此外,还分析了封闭式悬挂芯光 纤和纳米光纤结构与Raman强度的相互关系,并对3种结构的Raman特性进行了对比。     

纯硅芯石英光纤的研制

在简要阐述纯硅芯石英光纤结构、性能依赖关系的基础上，较详细地介绍了ＰＣＶＤ法制备纯硅芯光纤的工艺技术。为证实所制光纤性能的优劣，分别测试了该光纤的数值孔径，衰减系数和带宽等，提出了确保纯硅芯光纤良好性能的工艺方法。