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.     

塑料光纤弯曲损耗特性的测试与分析

测试了不同材料和纤芯半径的塑料光纤中弯曲损耗随光纤弯曲半径和弯曲圈数的变化规律,结果显示弯曲损耗呈现随弯曲半径增加而下降的趋势,纤芯直径越大,临界半径越大,弯曲半径小于临界半径时,弯曲损耗呈现指数规律.测试了弯曲圈数对塑料光纤的弯曲损耗影响,结果显示在弯曲半径较小时,弯曲圈数对弯曲损耗的影响不是十分明显.     

适用于高温的石英光纤表面金属化的研究

基于石英光纤要能够应用于高温恶劣环境的需要,利用化学镀镍的方法对石英光纤表面进行了金属化处理.对化学镀液的镀速和光亮度分析与评判,用热震法和扫描电镜(附EDS能谱分析)分别从宏观和微观两方面来检测镀镍层的结合力,并将镀镍光纤放在高温(200-800 ℃)中测试其实际应用效果, 最终从多组不同配比的镀液中获得了一种比较稳定、镀速较快的化学镀液.用该镀液在石英光纤表面获得的镀镍层非常光亮,可焊性能好,镀层与石英光纤之间结合力良好,并且镀镍后的光纤能满足在高温(200-800 ℃)下应用的塑性要求.     

单模石英光纤光克尔常数的测量

描述了一种测量石英单模光纤光克尔常数的实用方法．采用石英单模光纤作为光克尔介质构成全光纤马赫－琴德干涉仪，将干涉仪的一臂注入强光，使其折射率被强光调制，出现非线性特性，即光克尔效应．通过干涉计量方法，利用销相放大器测量输出光强的变化，从而得到该石英光纤的光克尔常数．测量结果为：Ｋ＝３．９８×１０－２０ｍ２／Ｗ     

反射式光纤传感器光纤对强度调制特性分析

针对反射式光强调制型光纤传感器的一般实际应用,基于MATLAB采用教值仿真的方法,系统地分析了光纤对轴间距、光纤芯径和光纤数值孔径以及反射面曲率半径对光强调制特性的影响,并逐一总结了这些参量对传感器调制特性的影响规律,从而为该类型传感器的设计提供了理论依据.     

一种开放性悬芯光纤SPR传感器结构设计与性能优化

为了同时兼顾实时流体传感与高灵敏度检测需求,结合开放式悬芯光纤与表面等离激元共振技术,设计了一种开放式三孔悬芯光纤表面等离激元共振(SPR)传感器结构.其特点是悬芯光纤中的一个大气孔对外开放,并在此气孔内侧沿着纤芯轴向设置大小、间距相同的金圆柱结构.金圆柱的存在可以激发SPR效应,通过选择合适的圆柱间距可以有效增强SPR效应与传感器灵敏度.分析了金圆柱直径、间隔和被测流体的折射率变化对传感器的传输损耗谱、场增强效应和灵敏度的影响.分析结果表明,所提出的传感器参数经优化设计后,其SPR传感灵敏度可以高达2.5×10~(-4) nm/RIU.本文研究内容对相关实时光纤SPR传感器设计具有参考价值.     

七芯光纤拉锥的折射率传感性能研究

设计和展示了一种光纤嵌入式的高灵敏度折射率传感器。在七芯光纤两端熔接单模光纤组成三明治结构,使用氢气火焰对七芯光纤进行加热并拉伸,制备出具有独特微结构的七芯光纤同轴干涉仪。在拉锥过程中,随着光纤直径减小,光纤中纤芯直径、纤芯距等比例缩小。光纤表面产生消逝场的同时,不同纤芯之间也发生了明显的光学干涉。这种具有较强消逝场的光学干涉器件,展现出明显的环境折射率敏感特性。由实验结果可知,当其腰区直径为9μm时,在折射率1.426 4～1.427 8范围内折射率灵敏度达到9 194.6 nm/RIU。这种折射率传感器具有结构紧凑、制备简单、干涉条纹明显和敏感度高的优点,在生物及化学传感领域具有潜在的应用价值。     

环境折射率变化对纳米线光纤场强分布的影响

基于光学倏逝波的光纤或波导传感器是目前的重要发展方向之一． 从Maxwell 方程出发,得 到由于周围环境折射率变化而引起的光纤场强分布的变化． 结果表明: 纳米线光纤中的光场场强分 布跟环境折射率有较为敏感的关系． 在相同的外界环境下,纳米线光纤直径D 大的光纤纤芯内光 场能量较强,纳米线光纤直径D 小的光纤纤芯内光场能量较弱; 对相同直径D 的纳米线光纤,随着 外界折射率的增大,光损耗越来越强． 这为纳米线波导在光传感领域的应用提供了有力的证据．     

埋入式塑料光纤与混凝土间的应变传递分析

推导埋入式塑料光纤（POF）-混凝土复合体中各相材料间的应变传递模型,并通过有限元数值仿真验证模型的正确性.基于该模型对主要参数进行敏感性分析,分别分析塑料光纤涂覆层的弹性模量、厚度,纤芯弹性模量以及埋设长度对应变传递率的影响.数值仿真计算结果与理论分析基本一致,塑料光纤埋设段中间大部分区域的应变传递率接近于1,说明混凝土内部的应变可有效传递至塑料光纤纤芯.敏感性分析表明,使涂覆层厚度小于0.5 mm,弹性模量大于100 MPa,埋设长度大于300 mm,有利于埋入式塑料光纤与混凝土之间的应变传递.     

包层空气孔为正六边形的塑料光子晶体光纤色散特性分析

介绍了光子晶体光纤的特点和分类。为了进一步分析塑料光子晶体光纤中各参数对塑料光子晶体光纤色散性能的影响,利用RsoftCAD软件中的Fullwave模块对不同参数的塑料光子晶体光纤进行模拟计算,通过时域有限差分（FDTD）法对包层空气孔为六边形的塑料光子晶体光纤色散特性进行分析,给出了塑料光子晶体光纤色散特性随孔间距、孔大小等参数变化的一般规律。通过对塑料光子晶体光纤的包层结构进行多组比较,以便为实际塑料光子晶体光纤的制作与研发提供理论依据。     

The Characteristics and Application of Polymer Optical Fiber

1　IntroductionWiththerapiddevelopmentofinformationtechnolo gy ,theneedsandthecapabilityofcommunicationarein creasedquickly .Inordertosatisfytheneedsthehighde velopmentofdatacommunicationandnetwork ,thetrans missionmediahastopossessahighcapability .Themono modelquartzopticalfiberhasgoodpropertiessuchaslowlossandwidebands ,soitplaysamainroleinthecom municationnetwork .Inourcountry ,opticalfiberwillde velopinthelocaldomainnetworkandjunctionnetworkandwillbepossibletoendusers ,butitscostblocksthed…     

空芯光子晶体光纤的纤芯设计及特性研究

为了研究纤芯形状和大小对光纤特性的影响,设计了2种纤芯形状的7芯空芯光子晶体光纤(HC-PCFs),并与传统的十二边形纤芯的HC-PCFs进行了对比.运用有限元法进行仿真计算,结果表明:内凹圆化型纤芯的HCPCF比普通十二边形的HC-PCF具有更低的泄漏损耗和波导色散,而内凹直线型纤芯的HC-PCF具有特别的波导色散特性,新设计的纤芯结构未来可用于大容量光通信、光孤子传输以及色散补偿中.     

织物的透湿性及液态水传递研究

用自制的湿传递测试装置对织物的湿传递性能进行了研究.通过模拟人体服装穿着的环境状态,在相同湿度、不同温度条件下分别测定了分形涤纶、普通涤纶、分形混纺织物(纯毛和毛65/35比例)的透湿速率;用垂直芯吸实验测定了分形涤纶、普通涤纶、棉布、分形/粘胶织物的液态水传递速率;对测定结果进行了对比.结果表明:在不同温度下分形涤纶都具有较好的透湿能力,在高温环境下,分形涤纶优势稍明显;分形涤纶芯吸能力较棉布稍好,具有较好的导湿、排汗能力.     

玻璃加工质量对有源光纤芯包界面缺陷的影响

通过片状玻璃模拟光纤拉丝情况并采用正交试验法设计实验，研究了掺稀土磷酸盐玻璃光纤纤芯与包层界面在不同光学加工质量下的微观缺陷：研究表明良好的预制棒加工质量可有效改善光纤纤芯与包层的界面状态，并且相对于纤芯玻璃来说，粘度较高的包层玻璃其加工质量对界面缺陷的影响更为显著。在此研究基础上提出了获得良好界面状态的光学加工条件。     

光纤免疫萤光检测中折射率的匹配

本文介绍一种用光纤消逝波探测萤光的方法.研究了光纤表面介质折射率匹配对于激发萤光及导回萤光的影响.所用的光纤是包层为硅橡胶,芯径为200μm的石英光纤,激发光为氩离子488nm谱线.试验结果表明,这种方法有可能发展成为一种有实用价值的免疫检测手段.     

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.     

深海载体姿态检测系统的设计与实现

针对惯性测量器件在深海的特殊应用场合,设计并实现了一套功耗低、精度高、实时性好的深海载体姿态检测系统。系统主要由上位机控制界面、高清视频光纤传输系统和姿态检测单元组成,由姿态检测单元运行低运算负荷的数据融合算法。经测试,能够对载体姿态信息进行实时准确跟踪。     

基于光纤环结构的微波光子滤波器

针对微波光子滤波器中光纤环的不同参数和结构,详细分析了不对称耦合比对光纤环构成的滤波器抑制比性能带来的提高,并理论推导和实践了光纤环滤波器的级联.研究发现,基于不对称耦合光纤环结构的微波光子滤波器比基于对称耦合光纤环结构的微波光子滤波器拥有更高的抑制比;从原理上分析了无限脉冲响应（IIR）滤波器级联特性不稳定的原因,并在实验中证明了基于低相干光源的级联滤波器频响稳定性有很大提高;对于基于光纤环结构的微波光子滤波器,无论是单环结构还是级联结构,使用宽带光源作为载波会得到更好的滤波效果,系统的频响也更稳定.     

A类蒸压加气混凝土砌块墙体抗震性能试验

目的研究采用普通砂浆和专用砂浆砌筑、普通砂浆配钢筋和配纤维以及专用砂浆配纤维的A类蒸压加气混凝土砌块墙体的抗震性能,为工程设计提供科学依据.方法对A类蒸压加气混凝土砌块墙体采用水平荷载作用下的伪静力试验,试件的上下两端设置了钢筋混凝土梁,通过四连杆装置保证墙体顶部在水平力作用下只有平动而无转动,并采用同步液压加载装置模拟房屋层间墙体作用的竖向荷载.结果纤维墙体的开裂荷载比不配纤维的墙片提高了50%,极限位移增加了70%.配筋墙体极限荷载较不配筋的墙体提高了40%,开裂荷载和极限位移提高了近一倍.水平配筋和配纤维不但提高了砌块的承载能力,而且也改善了砌块的脆性性质.在灰缝中配纤维和钢筋延缓了砌体的开裂,大幅度提高了砌体的变形能力.结论对蒸压加气混凝土墙体进行适量的配筋和配纤维可以很好地改善其脆性,提高其延性,增强其变形能力,从而可以提高房屋的抗震能力.