一种三包层光纤的色散补偿能力解析

求解一种三包层光纤的特征方程,模拟计算其归一化传播常数Ｂ和归一化频率Ｖ及其色散值,并与单包层光纤,Ｗ型光纤进行比较,说明这种光纤的色散补偿能力强。     

THz光子晶体光纤的模式及色散特性分析

利用等效折射率法得到了光子晶体光纤的特征方程,该文讨论了光子晶体光纤在THz频段的模式分布及色散特性。结果发现:光纤包层空气孔间距固定,减小空气孔半径,包层等效折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值减小,零色散及最大色散对应的频率增大;包层空气填充率固定,增大空气孔半径,包层折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值增大,零色散及最大色散对应的频率减小。通过适当调节包层空气孔间距和空气孔大小,可在很宽的频带内实现单模、零色散THz波传输。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。     

基于有限元法的三角格子光子晶体光纤有效面积数值模拟分析

使用有限元法计算了单棒芯和三棒芯三角格子光子晶体光纤的有效面积.对单棒芯和三棒芯晶体光纤有效面积的数值计算结果进行了对比,它们有相似的变化趋势.在晶体光纤的结构参量不变时,二者的有效面积都随波长的增加而增大.在归一化波长不变时,二者的有效面积随孔径孔距比的增加而减小.并且在归一化波长较小时,三棒芯晶体光纤具有较大的有效面积,而在归一化波长超过一定值时,情况则刚好相反.     

铌酸锂包层硫系中红外少模光纤的电光效应

提出了一种采用LiNbO₃晶体为包层、光轴方向沿光纤轴线方向的中红外硫系少模光纤,采用全矢量有限元法研究了外加电场对LiNbO₃晶体的主轴折射率比和光模式的传输特性的影响。结果表明,在2.25～3.85μm波长范围内,模式有效折射率与功率限制因子均随着波长增大逐渐降低,而差分模时延呈现上升趋势。外加轴向电场不但会减小各光模式的有效折射率与差分模时延,而且会增强对各模式能量的限制,并随着模式阶数升高,电场的限制就愈发明显。无外加电场时HE₁₁模色散随波长增大而呈现上升趋势,而HE₂₁,TE₀₁和TM₀₁模色散呈现抛物线型分布,且存在2个零色散波长。当电场增大时,光模式的色散均会增大并会导致色散零点蓝移。电场为4×10⁹ V/m时,HE₁₁,HE₂₁,TE₀₁和TM₀₁模短波长处的零色散波长比无电场时分别蓝移0.569 5μm, 0.391 5μm, ...     

一种基于信号处理的光纤液体温度传感器

介绍了包层折射率随温度变化的光纤温度传感器的原理,并设计了一种利用液体作为包层的光纤液体温度传感器.该传感器采用了有效的硬件和软件补偿技术,硬件补偿就是利用差动放大器消除光源波动.软件补偿就是采集一些数据,利用数据融合的方法建立一个关于电压随温度变化的经验公式.这样就可以基本消除光源和探测器受温度因素的影响.     

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.     

包层腐蚀长周期光纤光栅对的光谱特性研究

为了提高长周期光纤光栅（LPG）在折射率(RI)传感中的光谱质量和灵敏度，提出了一种包层腐蚀的LPG对结构.应用耦合模理论，分析了单个LPG的谐振波长和透射损耗峰值随光纤包层直径减小的变化特性.采用两个级联的透射率为3 dB左右的LPG，构成了光纤光栅马赫－泽德（M-Z）干涉仪.实验中采用氢氟酸腐蚀的方法来减小光纤包层直径，观察了包层腐蚀的LPG对透射光谱的演变过程，并测量了不同腐蚀程度的LPG对的折射率响应特性.结果表明，透射光谱中的干涉条纹随着包层直径的减小向红波方向移动，且对应包层模的阶数越高波长移动越大.随着腐蚀程度的增大，LPG对用于外界折射率传感的灵敏度得到了显著的提高.     

基于长周期光纤光栅液位传感器的实验研究

利用长周期光纤光栅(LPFG)的基模和包层模间的耦合特性,设计制作了一种基于LPFG的液位传感器。LPFG包层模对环境折射率的响应不同,随着液位的变化,其透射功率发生变化。用该传感器对蒸馏水和乙醇的液位变化进行测量,当液位在0.0～17.5mm范围内变化时,LPFG透射功率分别变化了6.8719dB和13.4360dB,其灵敏度为0.389 6dB/mm和0.7678dB/mm。结果表明,液体的折射率越大,传感器的灵敏度越高,并且具有良好的线性关系。 更多还原     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化（间隙孔半径、层数）与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

级联光纤中色散与自相位调制的相互作用

对不同光纤色散系数、任意光纤条数、任意长度组成的多级联光传输系统,推导了由自相位调制引起的光功率传递函数,并对此进行了仿真计算。结果表明,自相位调制引起的功率变化与系统的光纤损耗、色散系数、非线性系数、调制频率等参数有关,并且随调制频率增加成波动性变化,从而证明了理论分析的正确性。     

976 nm类噪声锁模光纤激光器

输出波长为976 nm的脉冲激光器在科研及工业领域具有重要应用．利用非线性光纤环镜（nonlinear optical loop mirror, NOLM）搭建了“9”字型谐振腔，通过在环镜中加入长度为30 m的无源光纤，实现了类噪声脉冲（noise-like pulse, NLP）输出，丰富了976 nm波段的脉冲类型．脉冲的重复频率为4.79MHz，最大输出功率为13.35 mW，最大脉冲能量为2.79 nJ．进一步研究该NLP在不同泵浦功率的脉冲特性变化，结果表明，脉冲能量以及脉冲宽度均随着泵浦功率的增大而增大，但是其自相关曲线中的相干尖峰宽度随泵浦功率的增大而减小．该研究为976 nm类噪声脉冲的产生提供一种简单经济的方案，在超连续谱产生以及类噪声脉冲动力学研究方面具有潜在应用价值．     

单模光纤损耗与包层模关系的研究

本文通过单模光纤的导模与包层模之间的耦合现象,来研究光纤由芯径波动造成的损耗。给出了阶跃折射率单模光纤由芯径波动引起的损耗,与包层模数目、相关长度以及波长的关系,它为我们简化对光纤损耗的计算,提供了重要的依据。     

长周期光纤光栅占空比对其光谱影响的理论分析

为了探究长周期光纤光栅占空比对其光谱影响的规律,采用对长周期光纤光栅的矩形波折射率调制函数作傅里叶级数展开的方法,分析了占空比对各阶级数振幅的影响,计算了光纤前20个一阶包层模式有效折射率并分析了其耦合常数变化规律,分析了谐波光栅谐振波长随折射率调制量增加的漂移规律,最后给出制作无额外谐振光栅或传感用光栅对光栅占空比的设计要求．研究结果表明对于某些特定周期的光纤光栅,存在与其谐波光栅基本满足相位匹配条件的包层模式．     

光子晶体光纤熔接热源偏移量的研究

在光子晶体光纤的熔接过程中,由于包层空气孔大小及结构的不同,使得熔接时热源的功率和位置均不同,使得加热过程更为复杂。本文在对待熔的光子晶体光纤的热传导特性研究基础上,通过三维热传导仿真研究光子晶体光纤熔接过程中的最佳偏移量。通过仿真分析和实验研究表明：本文提出的方法可以用于计算光子晶体光纤的最佳熔接条件,从而完成光子晶体光纤与传统单模光纤间的低损耗熔接。     

温度和应变频率对电流变体（ER）的力学参数的影响

通过对玉米粉／玉米油电流变体（ＥＲ）的力学参数测试，研究了电场强度（Ｅ）、温度（Ｔ）和应变频率（ｆ）对ＥＲ储能模量（Ｇ′）、耗散模量（Ｇ＂）及粘度系数（η′、η＂）的影响。实验结果表明：Ｇ′随Ｅ和ｆ的增大而增大；Ｇ＂随Ｅ的增大而增大，而随ｆ的变化具有峰值特征，最大值发生在１５～３０Ｈｚ之间；η′、η＂随Ｅ和ｆ的变化与Ｇ′、Ｇ＂的变化趋势相同；而温度的升高均使Ｇ′、Ｇ＂、η′和η＂值降低。     

光子晶体光纤的色散特性分析

利用矢量有限元法对零色散点在825nm的大空气孔光子晶体光纤进行模拟计算，在考虑石英基质的材料色散前提下，得到光纤的色散曲线．与实验数据对比，证明该计算方法的准确．同时调节光纤包层的空气孔分布及其占空比，得到不同光纤的色散特性曲线，发现增大包层空气孔直径或空气孔占空比可以使零色散点向短波长方向移动，通过改变包层空气孔分布可灵活设计色散位移光纤．     

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。     

基于液体纤芯光子晶体光纤的低阈值受激拉曼散射

为了研究微结构光纤在光流体技术中的应用,在空芯光子晶体光纤(hollow-core photonic crystal fiber,HCPCF)纤芯中充入四氯化碳(CCl_4)制成液芯光学微池,用1 064 nm的光源泵浦,测量CCl_4的受激拉曼散射特性.利用包层孔塌缩技术将纤芯直径10μm,长1.8 m的HC-PCF两端包层孔堵住,CCl_4在毛细作用力及外部压力下充满纤芯,其后将两端切去,由于包层空气孔的有效折射率(约1.1)低于CCl_4(约1.45),保证了全反射原理导光.用中心波长1064 nm,重复频率200 kHz,脉宽186ps,可调谐输出功率为0~1 W的光纤激光器作为泵浦源,泵浦CCl_4液芯光纤产生了两级拉曼斯托克斯谱线输出,分别在1118、1172.3 nm处.通过调节泵浦功率测得一阶拉曼阈值对应的峰值功率为0.94 kW.结果表明:微结构光纤是光流体技术的良好载体.