基于背向衍射图像特征的熊猫光纤定轴方法

对激光束与熊猫光纤相互作用形成的背向衍射图像进行了研究,结果表明,衍射图像中,多级明条纹的长度曲线和其中心位置曲线都与熊猫光纤偏振轴的方位角有关,而且用明条纹的长度曲线作为定轴特征量比用其中心位置曲线作为定轴特征量更灵敏.基于这两个特量提出了一种熊猫光纤的定轴新方法,实现了1°的定轴分辨率,并用图像互相关的方法对这种基于特征量的定轴方法进行了验证,所得的实验结果两者一致.     

保偏光纤侧视定轴技术仿真及实验分析

通过建立POL(Polarization Observation by The Lens-Effective Tracing)保偏光纤定轴系统仿真模型,分析了定轴过程中光纤发生微小位移以及相机像元尺寸所产生的误差。为了减少该种误差,实现自动对轴,提出了一种基于POL技术的保偏光纤定轴方法——POLF(Polarization Observation by The Lens-Effective with Fiber-Focus)定轴法。对该定轴方法进行了仿真验证,并通过对轴实验对其定轴精度进行了验证。实验结果证明POLF定轴算法能够实现优于1°的定轴精度。     

保偏光纤定轴技术的仿真及实验分析

根据保偏光纤侧视成像定轴原理,应用光线追迹方法,分析了保偏光纤侧视成像定轴过程,模拟考察了熊猫型保偏光纤侧视成像的光强分布与偏振轴方位角及物平面位置的关系.对比仿真结果和实验观测结果,对五指型光强分布特征值判断法进行了改进.比较了透镜效应侧视成像的不同定轴方法,发现改进的五指型光强分布特征值判断法的特征值在90°位置附近具有更高的定轴精度,更易于实现保偏光纤偏振主轴的定位.这种方法适用于制作保偏光纤耦合器和保偏光纤偏振器时,在偏振主轴0°或90°方位角时的高精度定轴.     

保偏光纤侧视成像定轴技术仿真研究

通过建立保偏光纤侧视成像定轴系统仿真模型,分析了POL(Polarization observation by the Lens-effective tracing)定轴算法的精度,结果表明熊猫型保偏光纤应力区位置出现3.2 μm 的偏差时,该算法的定轴误差为1°左右。产生误差的主要原因是:由于应力区位置不严格对称,光纤后焦平面上所得的侧视成像光强分布中心光强值不再是最能准确反映偏振轴方位角位置的特征点。基于此,文中对POL定轴算法做了相应改进,以光强分布中实际最大光强值代替中心光强值作为特征点,然后利用特征点构建出标准曲线,进而采用间接相关的方法完成定轴。理论计算结果表明,改进后的定轴算法可以实现更高的理论定轴精度。     

基于五指型光强分布的保偏光纤定轴方法

保偏光纤偏振主轴的精确定位是保偏光纤应用中的关键技术之一。文中在观察到保偏光纤侧视图像的光强分布呈五指型的实验基础上,提出了一种用于保偏光纤定轴的新方法,即五指型光强分布特征值判断法。实测表明,用于保偏光纤定轴时,在0°附近,与现有的其它定轴方法相比,五指型光强分布特征值判断法的特征更明显,提高了定轴的灵敏度。此新方法可用于制作保偏光纤器件时,在0°附近的高精度定轴。     

Panda型保偏光纤偏振轴检测技术

保偏光纤偏振轴的测定是保偏光纤应用中的关键技术。在基于图像处理的Panda型保偏光纤定轴系统中,针对应力圆边缘检测存在伪边缘造成应力圆圆心定位不准的问题,提出了一种基于最小二乘法改进的圆检测方法,通过检测到的圆参量计算阈值并剔除阈值范围外的边缘点,进行迭代拟合,迭代过程中圆参量不发生变化后停止迭代。实验结果表明:该方法可以很好地去除噪声和伪边缘对圆检测造成的干扰,并对真实Panda型保偏光纤端面图像的处理有较好的鲁棒性。     

熔锥型熊猫光纤耦合器附加损耗分析

从熊猫光纤在火焰中熔融拉伸的实际变形过程出发,通过数值计算和实验分析了应力区、偏振主轴间存在角度误差及熔融拉锥工艺参数等因素对附加损耗的影响机理,并指明应力区是影响熔锥型熊猫光纤耦合器附加损耗的主要原因.数值计算和实验结论对熔锥型熊猫光纤耦合器的工艺改进具有一定的指导意义.     

保偏光纤自动化定轴方法研究

以保偏光纤自动化定轴设备研制为目标,通过理论分析及仿真结果对偏振主轴检测方法(POL)在不同像平面上的光强分布特性进行了研究,提出了基于五点特征的改进POL方法,并建立了POL特征随观测平面位置变化的规律。通过在对轴平台上的实验,验证了本文的仿真结果及改进方法。结果表明该方法比传统采用中心光强检测的POL方法具有更高的精度及分辨率,适合应用于自动化对轴设备。     

熊猫光纤制作的新方法和应力双折射的研究

提出了一种制作偏振保持光纤(PMF)的预制棒侧向开槽法,制作了波长1550 nm处双折射为7.75×10-5的边孔光纤和双折射为5.345×10-4的单模熊猫光纤.用有限元法分析熊猫光纤应力分布表明,掺B应力施加区(SAP)的引入使得光纤横截面上出现了应力分量的拉应力区和压应力区;在纤芯以及其附近区域应力的x分量取正值,y分量取负值,造成了大应力差;SAP距离纤芯越近,双折射越大,距离一定时,对纤芯中心张角为90°时双折射最大.     

保偏光纤偏振轴方位探测方法

保偏光纤偏振轴方位的探测和对准是保偏光纤耦合、连接及制作保偏纤维器件的前提.基于保偏光纤的物理特性和应力结构特征,本文分析了各种保偏光纤偏振轴方位探测和对准方法的原理和特点,讨论了该技术方法的现状和趋势.     

脉冲激光测距机光轴平行性的自动检测研究

通过采用一种红外探测转换器件配合CCD采集系统,可有效捕捉到脉冲激光测距机的激光光斑,经程序自动判别激光光斑的中心点坐标,可实现脉冲激光测距机白光瞄准轴和激光发射轴的光轴平行性检测。     

电子束缩小投影曝光机对准模拟软件应用

介绍了用于电子束缩小投影曝光机的标记对准模拟软件及标记图形，模拟出标准对准的背散射信号，并与实际实验信号图形进行了对比。     

光纤通信系统的计算机仿真

本文介绍了光纤通信系统计算机仿真系统（PCAD,photonics computer aided design）的实现方法,建立了高速大容量光纤系统的数值模型。在四波混频的计算过程中,对目前国际上最新提出的平均场模型（MFA,mean field approach）进行了修正,并且经出了相应的物理解释。     

投影光刻中非对称型相位光栅对准信号及对准误差计算模型

在半导体投影光刻机中,对因工艺处理产生的非对称型相位光栅对准标记作了详细分析,提出了关于衍射效率、对准信号及对准误差的计算模型,并着重分析了CMP型对准标记和金属淀积型标记的相应特点。     

光纤传输模型的计算机仿真研究

光纤的物理模型一般采用非线性薛定谔方程的描述,论文介绍用分步傅立叶方法采用计算机模拟实现光纤传输物理模型,并用该计算机模型进行交叉相位调制效应的模拟。     

光纤Michelson干涉仪干涉条纹对比度的研究

通过实验测定了光纤Michelson干涉仪输出的干涉信号,并由此计算了干涉条纹对比度.从条纹对比度的拟合曲线出发,分析了可能影响光纤干涉仪干涉信号对比度的主要因素,为实验中条纹对比度的进一步提高提供有益的参考.     

数字光纤通信系统仿真软件的研究

本文根据数字光纤通信系统各部分的数学模型进行编程,实现了从电发端到电收端整个系统的特性仿真,建立了一个可用于评估光纤通信系统及开展理论研究的实验平台,能够显示信号波形,性能眼图等。     

保偏光纤偏振耦合连接的快速高精度匹配方法

采用琼斯矩阵方法分析了光纤的两个偏振分量间的相位差Δφ和结点两边偏振轴的旋转角度θ对输出消光比P的影响,并根据两个互相垂直的检偏器输出光强度比值P′在输出偏振主轴附近具有与输出消光比P相同的变化特性,证明了结点两边达到完全偏振匹配时消光比P不随Δφ变化.通过在管状压电陶瓷(PZT)上施加正弦型驱动电压来对光纤的两个偏振分量间的相位差Δφ进行周期性调制,当改变θ角时测量到P′不随时间变化,表明结点前后偏振匹配.理论分析和模拟实验结果表明,偏振匹配精确度可优于0.01°.     

精密定位中激光衍射信号的数值仿真

针对采用二维黑白光栅衍射的精密定位系统,对其衍射信号进行了分析和建模,并采用Gauss积分法对模型进行了仿真和实验验证,结果表明,经双光栅衍射后的摩尔信号变化具有稳定的周期性,其中零次摩尔信号在各级衍射光中光强最强,非常适合用于高精密定位。