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。     

十九芯光纤光束质量的研究

用COMSOL对十九芯光纤的各个模场进行仿真,发现同相位超模的远场呈现准高斯分布,其发散角最小,具有最好的光束质量。并通过分析各个模式的光束质量因子M2和桶中功率PIB两个参数,再次证明十九芯光纤的同相位模式具有最好的光束质量。     

圆环衍射效应下涡旋光束的偏振度传输

利用部分相干光的相干与偏振的统一理论和2×2交叉谱密度矩阵传输规律,推导出随机电磁涡旋光束经圆环衍射后偏振度的计算公式.在这些理论基础上,研究了随机拉盖尔-高斯光束在传播过程中偏振度的变化.分析表明,部分相干涡旋光束经圆环衍射后偏振度将发生变化,在衍射场中光束的偏振度分布情况与入射光的相干度、入射光束的拓扑电荷数、衍射...     

激光束与光纤耦合优化取值及应用

运用衍射光学元件技术的进步,分析激光束与光纤的耦合特性。研究和实验光束用光纤传输的优化参数取值及相关因素。讨论光束变换的激光柔性加工PCB中的应用。     

多模与单模光纤级联系统对激光束的传输

分析了激光束在光纤中的非线性传输损耗,理论上证明了受激布里渊散射(SBS)是光纤传输能力的主要限制因素;实验上在532nm波段对长度为5m,纤芯半径为1.75μm,数值孔径(NA)为0.11的单模光纤的传输能力进行了测定,结果与理论一致。采用模场耦合理论,推导出多模光纤与单模光纤的直接耦合效率表达式,计算得到耦合效率与所选用的多模光纤和单模光纤的纤芯芯径之间的模拟关系。激光器输出波长为532nm;多模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为12.5μm;单模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为1.75μm,实验结果与理论基本吻合。根据理论和实验结果,设计出多模光纤与单模光纤混合传输方案,在柔性传输较高激光功率的同时可以得到高光束质量。     

激光的光纤传输特性研究

本文从理论上计算了高期光束经透镜及光纤的传输特性，指出了当胺的参数ｚ０≤ｆ时，高斯光束经透镜后的模斑位置严重偏离透镜的焦点。文中还指出了保证光纤弯曲时子光线不漏出，对光纤的数值孔径有一定的要求。     

受激布里渊散射光纤陀螺中光偏振度的研究

考虑了光纤耦合的一次效应,从Ｊｏｎｅｓ矩阵理论出发,利用统计平均的方法推导出在受激布里渊散射光纤陀螺敏感环光纤熔接处进行了θ偏振主轴旋转的光纤敏感环中传输光的偏振度表达式,说明偏振度ｐ与θ及偏振光入射角θｐ的关系以及与光纤段之比ｎ的关系,得出当ｎ＝１,θ＝９０°时传输光在敏感环中具有最大偏振度,使传输光达到稳定的偏振特性。     

高功率大芯径光纤锥的特性研究

对高功率脉冲激光系统中光纤锥的结构、透过率及损伤阈值特性进行了理论研究和实验分析。研究结果表明：光纤锥的几何结构、数值孔径、熔接损耗等都会影响其透过率,通过合理设计光纤锥的几何尺寸,合理选择光纤数值孔径,有效降低熔接损耗,改进拉锥工艺等措施,可以提高光纤锥的透过率;光纤端面的杂质缺陷是造成光纤抗激光损伤能力下降的重要原因,通过改善光纤端面质量,可较大程度地提高光纤锥传输激光的能量。     

新型大芯径塑料包层光纤

介绍了一种新型大芯径塑料包层光纤的研制和开发,作为适合工业、医疗、激光等领域应用的塑料包层光纤,拥有大的光纤芯层直径和高的数值孔径,能够提供非常便利和高效的耦合操作和效率.该光纤可使用在850nm窗口,通过对光纤几何、光学等性能的测试,能够满足应用所需要的光学参数.同时对塑料包层光纤的机械性能和温度稳定性能进行了全面的测试,保证了该光纤在实际使用过程中能够满足操作和使用寿命等工程应用的需求.     

双芯光纤的偏振分束特性研究

偏振分束器是光学中的重要器件,它将入射光按其偏振特性进行分离,它主要应用于需要对偏振态进行有效控制的光学系统中。微型化光波导偏振分束器已成为光通信领域的研究趋势。双芯光纤偏振分束器承接了双芯的特殊优势,是一类基于模式干涉的偏振分束器,根据耦合长度的不同将两种偏振态分离开来,这一类的分束器具有设计灵活、体型小、价格低廉、应用广泛等优点。本文基于椭圆芯双芯光纤,先从理论方面介绍了偏振分束的原理,再利用Rsoft软件模拟分析了x、y方向的耦合长度及其x、y方向的耦合长度差值随纤芯长短轴比例、入射光波长、纤芯包层折射率差、纤芯间归一化距离的变化趋势。最后,通过优化设计,获得了长度为22.29cm、消光比可以达到20dB以上的偏振分束器。     

光纤传输系统偏振模色散对输出信号偏振度的影响

光纤通信系统的偏振模色散(PMD)是限制系统传输容量和距离的关键因素。系统输出信号的偏振度(DOP)反映了系统的偏振模色散。利用光纤通信系统的Jones矩阵模型，在理论上得到了系统的输出光脉冲Stokes矢量的表达式。在此基础上分析和计算了系统的输出脉冲的偏振度特性。结果表明，系统的输出信号的偏振度随入射脉冲偏振态的变化而变化，当入射脉冲偏振态与系统的主偏振态一致时，系统的输出信号的偏振度达到极大；同时，随着系统的偏振模色散幅度的增大而变小。系统的输出信号的偏振度还随着信号原始啁啾系数绝对值的增大而减小，但与啁啾系数的符号无关。     

硅基片上偏振分束器研究进展

硅基集成光波导具有很高的折射率对比度,能将光场限制在纳米尺度,是制备结构紧凑、高效的纳米光子器件的关键。但是,高折射率对比度也会引起波导双折射效应。因此,几乎所有纳米光子器件都是偏振相关的。偏振分束器是偏振分集光子集成电路中克服硅纳米器件强偏振依赖性的重要组成部分,在片上相干通信、传感与环境检测等领域具有广阔的应用前景。目前报道的基于亚波长光栅波导结构的偏振分束器,工作带宽在200 nm以上,消光比也超过了20 dB。文章简述了各种类型偏振分束器的工作原理,对其尺寸、消光比、带宽等方面的性能进行了比较,分析了各类偏振分束器的优劣势,最后总结了其主要应用场景并展望了未来发展方向。     

大功率固体激光器高效率光纤耦合

光束质量参数对大功率固体激光器光纤耦合系统的设计起着关键作用。大功率固体激光器输出的为多模激光束,引入等效基模光束来计算多模激光束的光束质量是一种有效的方法,并定义包含光斑能量98%的光斑半径为束宽,以此计算多模激光束的光束质量,是准确有效的。结合大功率固体激光器的光纤耦合原理和光束变换理论设计了高效耦合系统,并对系统内透镜的通光孔径及焦距等参量做了数值优化。实验证明,此光纤耦合系统能够进行大功率固体激光高效率耦合,成功地实现了输入功率为2000W时,耦合效率大于94%的激光输出,并给出了光纤耦合的效率曲线及分析。     

紧包漫反射腔输出偏振特性与光束质量的关系

紧包漫反射聚光腔由于其泵浦均匀性、效率及输出光束质量等优点已在高功率激光系统中得到重视与应用，紧包漫反射腔由于大功率注入下存在的泵浦不均匀性带来输出光束质量受到谐振腔内偏振片的倾斜方向严重影响。本文首次通过实验对这种现象的相关因素进行研究，得出相应结论，对于今后带有紧包漫反射腔的激光器系统工程化设计将具指导作用     

光纤隔离器隔离度偏振敏感性的实验研究

本文采用了 180°输入测量的新方法研究了光纤隔离器隔离度随着输入线偏振光偏振方向变化。并对其进行了详细的讨论与分析。研究的结果对于该类光纤隔离器的设计和测试具有一定的参考价值。     

光纤隔离器隔离度偏振敏感性的实验研究

本文采用了 1 80°输入测量的新方法研究了光纤隔离器隔离度随着输入线偏振光偏振方向变化。并对其进行了详细的讨论与分析。研究的结果对于该类光纤隔离器的设计和测试具有一定的参考价值     

太赫兹波段反谐振光纤偏振分束器设计

偏振分束器是在光传感和集成光学等领域中非常重要的光学元器件,太赫兹波段被认为是未来大容量无线通信的载体.而双芯空芯反谐振光纤结构设计更加多变,对包层结构没有严格要求,能实现较高的性能以满足人们更多样化的需求,以双芯空芯反谐振光纤为基础设计适用于太赫兹波段的偏振分束器越来越值得深入研究.提出一种以环烯烃聚合物为基底材料的...     

单偏振的双波长光纤激光器的实验研究

对偏振态稳定的单、双波长可以选择的光纤激光器进行了研究.扭转光纤控制构成腔的偏振态,实现单偏振的单、双波长激光输出转换,选频器采用保偏光纤上写入的光纤光栅,改变保偏光纤的双折射可实现激光输出双波长间隔的自由调谐.室温下,相关实验获得激光双波长间隔0.6 nm,输出功率8 dBm.     

光纤光缆的偏振模色散系数研究

本给出了在不同的外界条件下的一些光纤和光缆的偏振模色散系数的测量值，而且对测量结果进行了讨论和分析。