空间辐射对光通信中光纤的影响

介绍了国外对光纤器件在空间强辐射条件下的性能研究的历史和现状。对空间辐射环境及其在光纤器件里产生的三种效应作了简要叙述,说明了影响光纤器件空间辐射适应性的几大因素及其相互关系,并针对光纤进行了阐述和分析,指出其在空间辐射下应用的可行性。     

空间辐射环境与光器件抗辐射加固技术进展

随着光器件在空间环境和辐射环境中的广泛应用,在国际上对光器件抗辐射性能的研究越来越多。为了提高光器件的抗辐射性能,满足空间应用的各种需要,文章介绍了空间辐射环境,空间辐射对光器件的影响和辐射损伤机理,主要是光纤、激光器、光探测器、光纤陀螺的辐射效应和损伤机理。同时,概述了航天用光器件的抗辐射加固技术及其最新进展。通过采用抗辐射加固技术,大大提高了空间应用的超辐射发光二极管（SLD）、超荧光光纤（SFS）光源、1310nm波长的InGaAsP／InP半导体激光器、电荷耦合器件（CCD）、互补性金属氧化物半导体（CMOS）器件的抗辐射性能和可靠性。     

光纤陀螺光学器件的空间辐射效应及防护技术

针对光纤陀螺用光学器件在空间辐射环境下受电离损伤和位移损伤影响性能下降的问题,分别分析了光纤、SLD光源、PIN-FET探测器的空间辐射效应。为保证光纤陀螺在空间的工作性能,从被动屏蔽和主动加固两方面讨论了光学器件的辐射防护技术。考虑到不同光学器件对不同类型辐射损伤的敏感性以及航天器载荷对重量的严格要求,从电离损伤屏蔽和位移损伤屏蔽两方面对屏蔽厚度进行了优化设计。通过对各光学器件辐射效应机理的分析,讨论了提高光学器件本身抗辐射能力的主动加固技术。     

辐射对光器件性能的影响的研究

光器件不但在通信领域得到了广泛应用，而且在一些特殊场合如空间探测及核反应堆运行监视等方面得到了越来越多的采用，而这些场合都存在辐射。本文将会分析离子辐射对光电二级管的影响，除此之外，也会介绍对于包括光纤布喇格光栅和耦合器在内的WDM器件中的辐射损害的研究成果。     

辐射对光器件性能的影响的研究

光器件不但在通信领域得到了广泛应用 ,而且在一些特殊场合如空间探测及核反应堆运行监视等方面得到了越来越多的采用 ,而这些场合都存在辐射。本文将会分析离子辐射对光电二极管的影响 ,除此之外 ,也会介绍对于包括光纤布喇格光栅和耦合器在内的 WDM器件中的辐射损害的研究成果     

多芯光纤光栅写入技术研究进展

为了进一步增加光纤通信容量,作为空分复用实现方案之一的多芯光纤技术吸引了人们越来越多的研究兴趣.与此同时,基于多芯光纤的各种新型有源、无源光器件也不断涌现.其中,多芯光纤光栅,由于结合了多芯光纤与光纤光栅的独特优势,为新型全光纤器件的设计和应用提供了多种可能,在光纤通信、光纤传感、光纤激光器等领域具有广泛的应用空间.本...     

光纤偏移对空间光-单模光纤耦合效率的影响

空间光-单模光纤耦合的关键技术是怎样确保耦合系统中光纤的准确定位。基于电磁场模场匹配理论,讨论了光纤偏移对空间光-单模光纤耦合效率的影响,结果显示耦合效率随着光纤偏移的增大显著下降。采用光纤调整架以及微透镜光纤可以显著改善耦合效率,讨论结果有助于空间光-单模光纤耦合器件的优化设计。     

光纤辐射致衰减效应

在空间辐射环境下,光纤会产生辐射致衰减(RIA),严重影响光纤在辐射环境中的应用。为了保证光纤在辐射环境中的工作性能,需要对光纤辐射致衰减效应进行研究。从辐射与光纤相互作用的机理出发,说明了辐射条件下引起光纤主要衰减的色心的形成和退化,并详细分析了辐射条件、光纤参数和传导光波等因素对光纤辐射致衰减的影响。在此基础上,总结了光纤辐射致衰减的主要模型,包括幂律模型、多成分饱和指数模型和拓展多成分饱和指数模型等。最后,介绍了光纤辐射致衰减效应的应用。     

空间用特种光纤的辐射致衰减效应

为了评估掺铒光纤、保偏光纤、单模纯硅芯光纤和多模纯硅芯光纤等特种光纤在空间辐射环境下的适应性,采用60Coγ辐射源模拟空间电离辐射环境对4种光纤进行了辐射致衰减效应测试,得到了光纤辐射致衰减与辐射剂量间的关系曲线.引入能带理论分析光纤的辐射效应机理,结合速率方程理论推得了光纤的辐射致衰减与辐射剂量间的多成份饱和指数模型...     

宇航用光纤辐射效应及加固技术进展

光纤陀螺中的光纤环是受空间辐射影响最严重的部件,辐射环境下光纤损耗增加及光传输性能下降会影响陀螺的测量精度,甚至造成陀螺失效。本文对光纤的辐射效应规律及机理进行了分析,介绍了掺杂杂质离子法、包层控制法、预辐照法、光褪色心法等光纤的加固技术,旨在为该领域深入研究提供参考。     

微结构光纤激光器件

由于微结构光纤灵活多变的结构特点,使得以其为增益介质的光纤激光器件,具有比普通光纤激光器件更加优异的性能.本文结合国际上微结构光纤激光器件的最新研究进展情况,概述了微结构光纤作为增益介质的独特特性、微结构光纤激光器件的理论分析方法和掺铒、掺镱以及喇曼微结构光纤激光器件的特点.     

光纤陀螺的空间应用及其关键技术

针对国内空间应用对光纤陀螺的需求,第一次提出了需要解决的关键技术及其主要解决方法,并给出了空间应用光纤陀螺性能和关键器件的试验结果,初步证明了国内光纤陀螺能够满足空间应用的要求。     

850 nm超辐射发光二极管

设计并制作了一种用于中低精度光纤陀螺系统的850 nm超辐射发光二极管,对器件的波导模式进行了分析,给出了主要技术参数的设计和测试结果.实验结果表明,器件的波长为852.8 nm,光谱半宽为26 nm,100 mA工作电流下,管芯输出功率大于4.5 mW,保偏光纤输出功率大于200μW.     

空间用光纤陀螺辐射诱导磁场误差变化机理研究

干涉式光纤陀螺在空间环境下受粒子辐射、电磁场等多种物理场共同影响,使角速度输出误差劣化。文章通过分析光纤陀螺磁场误差主要来源,推导了光纤陀螺磁场误差模型。基于磁场误差模型探究辐射对磁场误差相关参数的影响,建立辐射诱导磁场误差变化理论模型。在此基础上,通过影响机理分析和实验验证,确定辐射主要通过影响维尔德常数和光纤应力双折射进而影响光纤陀螺输出零偏。进一步地,通过搭建小型化光纤陀螺样机,对保偏光纤环进行辐射处理并进行了相应磁场误差测试。测试结果表明,光纤陀螺磁场误差随辐射总剂量发生变化,其变化规律符合辐射诱导磁场误差变化模型。     

辐射对光纤传感器性能影响的研究进展

介绍了在辐射环境中研究应用前景较好的几种主要的光纤传感器.结合已初步完成的布里渊传感器的相关实验,详细阐述了光纤布拉格光栅传感器、法布里-珀罗光纤传感器、分布式光纤传感器和传输光纤在受到辐射时其性能发生变化的研究进展.简要分析了辐射对光纤传感器性能影响的几种不同观点,并分别展望了光纤传感器在辐射环境中的应用前景.     

航天器用耐辐射多模光纤的研制

简述了航天器用耐辐射多模光纤的国内外现状.结合我国航天器通信系统的应用需求,研制了航天器用耐辐射多模光纤.通过对比分析不同掺杂浓度多模光纤的辐照特性,选用了微量掺杂型低损耗多模光纤作为航天器用耐辐射多模光纤.为确保光纤在高低温条件下具有稳定的光传输特性,研制了新型耐温缓冲层.经检测,该航天器用耐辐射多模光纤在1300 ...     

高功率光纤熔融器件设计综述

近年来,高功率光纤激光发展迅猛,基于光纤熔融器件的全光纤激光系统可以更好地发挥出光纤激光所固有的体积小、质量轻、稳定性和可靠性高等优势。高功率条件下,器件局部发热可能给器件带来灾难性的故障。决定器件高功率承受能力的不是传输功率,而是器件处理光功率损耗的能力。本文详细分析了单模器件和多模器件中的损耗产生机制,指出了低损耗设计的实现方法。减小器件封装的热阻也可以提高器件的功率耐受能力,文中对封装的设计给出了实用的建议。     

基于液体填充微结构光纤的新型光子功能器件

基于液体材料填充的微结构光纤光子器件有效地将功能材料在不同外界物理场作用下的物理效应同光纤自身的微纳结构结合起来,具有可调谐、设计灵活、全光纤结构和易于集成等优点,是未来光纤光子器件发展的重要方向。掌握不同填充材料、填充方法及所制作器件的不同特性、功能和应用对这一领域的研究具有重要的指导意义。综合阐述了近年来基于液体材料填充的微结构光纤光子器件的研究进展,分析和归纳了各种液态功能材料的种类、物理特性及填充方法,系统阐述了基于该种方法实现的光开关及衰减器、滤波器、调制器、色散补偿器等可调谐光纤光子器件及光纤传感器件,最后对该领域未来的发展方向和前景进行了展望,为未来新型光纤光子器件的研制提供必要的依据和参考。     

有源光纤器件的进展

目前有了许多有源的光纤器件,包括光纤放大器、激光器及谐波发生器。这些器件及不久要发展的可调参数光纤光源,将会在实际中得到广泛的应用。     

基于性能退化的卫星用光纤陀螺可靠性评估

基于性能退化数据研究了卫星用光纤陀螺空间辐射环境下的可靠性评估方法.随着光纤陀螺技术水平的提高,其在卫星上的应用越来越广泛,其可靠性状况也愈发引起人们的关注.在对空间辐射环境下光纤陀螺失效机理分析的基础上,提出用Normal-Poisson复合随机过程模型对产品在空间辐射作用下的退化特性进行建模,基于所得模型,由光纤陀...