基于光子晶体光纤的血糖监测系统研究

介绍了以光子晶体光纤为核心,结合光电微损法血糖监测技术,设计了新型的血糖监测系统。根据血样中不同血糖含量对光吸收不同的原理,利用MSP430对光进行控制,通过三探头光纤束传感器传输,照射到被测血样,调制后,带有血糖信息的反射光由光电转换放大,输入MSP430,经A／D转换后计算出血糖含量。系统具有操作简便、功耗小等特点。     

光子晶体光纤及其在光纤陀螺中的应用

光子晶体光纤是一种包层由空气孔-石英沿轴向方向周期排列所构成的新型光纤。光子晶体光纤特殊的结构分布和特性,使其在降低光学噪声、陀螺尺寸、温度敏感性,提高陀螺精度和抗核辐射等方面,具有传统光纤陀螺不可比拟的优越性。本文综述了光子晶体光纤的概念、在光纤陀螺方面的独特优势,以及其在光纤陀螺应用方面的研究进展和前景。     

基于Mach-Zehnder干涉的光子晶体光纤传感技术研究进展

近年来,随着光纤传感器技术研究领域的不断发展,各式各样的光纤传感结构脱颖而出.其中,采用光子晶体光纤与Mach-Zehnder干涉相结合方式的传感研究引起了学术界广泛关注.分析了国内外基于Mach-Zehnder干涉的光子晶体光纤传感技术的研究进展,介绍了这种技术在折射率测量、温度和多参数测量、应变与曲率测量等应用的传感结构,并对其发展前景进行了展望.     

基于表面等离子体共振的双通道光子晶体光纤温度传感器

提出了一种高灵敏度双待测物质通道的宽温度范围区间的基于表面等离子体共振的光子晶体光纤(SPR-PCF)型传感器.利用SPR技术,通过纤芯损耗谱测量共振波长的变化达到对不同温度测量的目的,并且结构简单,易于测量操作,其工作的波长范围可以调节.实验结果表明:其温度测量区间为-80 ～80℃,可以得到最大光谱灵敏度3 nm/...     

Numerical analysis of fiber optical parameter amplifier based on triangular photonic crystal fiber

Due to triangular photonic crystal fiber (PCF) high nonlinearity and low dispersion slope, using the condition that the different linear phase shift combination must satisfy the phase match, the expressions of gain and bandwidth for one-pump fiber-optic parametric amplifiers (1P-FOPA) based on PCF in the normal and abnormal dispersion regimes are derived respectively. Then, 1P-FOPAs performance comparison among PCF, dispersion-shifted fiber (DSF) and highly nonlinear fibers (HNLF) are carried out by numerical simulations. It is shown that the 1P-FOPA based on triangular PCF can provide higher peak gain over wider bandwidth. When the pump wavelength is at the zero-dispersion wavelength (ZDWL), about 108.7 nm single-pass gain bandwidth and 91.4 dB peak gain can be obtained; when in the normal dispersion regime and near zero-dispersion wavelength, not less than 46 nm single-pass gain bandwidth 77.1 nm away from pump can be achieved. Finally the influence of dispersion fluctuation is analyzed, and the result shows that the tolerance of the 1P-FOPA based on photonic crystal fiber is better.     

基于双芯光子晶体光纤的偏振分束器的设计

提出了两种基于双芯光子晶体光纤的偏振分束器。采用全矢量有限元算法,系统地研究了光纤结构参数对分束器耦合特性的影响。通过参数优化,设计出一种长度短、分光比高的偏振分束器,其长度为4.21 mm,带宽为27 nm,1 550 nm处的分光比高达88.2 d B。研究表明,相比于引入椭圆空气孔,改变空气孔尺寸所获得偏振分束器具有更好的性能。     

基于光子晶体光纤的在线压力监测技术

为了监测紧凑结构件的内部层间压力,提出一种采用新型材料保偏光子晶体光纤为敏感单元的嵌入式压力在线检测技术。建立了传感模型,采用Sagnac干涉技术组建检测系统,并进行了实验研究。通过实验验证,检测系统输出干涉峰值的移动量与光纤横向压力成线性关系,传感器可检测压力范围为0~10 kN,压力灵敏系数为0.4414 nm/kN,传感器精度2.6%,且能明显观测到光纤上方垫层材料的松弛效应。试验验证敏感单元的重复性能良好,且温度敏感系数仅为-11.8 pm/℃,使得该类传感器具有良好的抗温度干扰性及工程实际应用性。     

光子晶体光纤模式折射率的分析

模式折射率是分析光子晶体光纤色散特性的一个基本参数,其快速而较准确的计算有助于对不同结构参数的分析比较,便于工程应用,但用时域有限差分法等数值方法分析传输特性通常需要较长的计算时间,为此,文中以六角形空气孔排列的光子晶体光纤为例,用时域有限差分法分析在不同的结构参数和传播常数的组合情况下的模式折射率,并利用分析所得数据,得到了模式折射率和结构参数、传播常数之间的拟合函数.利用所得拟合公式可得光子晶体光纤的模式折射率,并在通信和传感的应用场合下为PCF的设计提供一定的理论依据.     

基于光子晶体光纤传感器的瓦斯监测系统

空芯带隙型光子晶体光纤以其独特的结构和导光机制,具有其它普通光纤无法比拟的优势,这种光纤传感器在气体检测方面灵敏度更高。设计了以这种传感器为检测元件,基于Zig Bee的无线传感器网络的瓦斯监测系统,实验测试结果与样本值比较表明:相对误差在10%以内,基本达到了实时在线监测瓦斯的目的。     

基于光子晶体光纤F-P腔的高压电器温度传感器系统

基于光子晶体光纤F-P的窄带滤波特性和液晶折射率对温度变化敏感特性,提出了一种用于高压电器温度测量的温度传感器系统.该系统主要由液晶填充的光子晶体光纤F-P腔传感器、光纤F-P滤波器、放大电路和显示模块组成.将向列型液晶填充在光子晶体光纤F-P腔内,温度变化引起最大反射光强点波长的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波...     

自适应气体检测光子晶体光纤传感器设计

针对光子晶体光纤在传感技术和非线性传感系统应用中面临的传输模式突变、检测精度受模式变化而降低等方面问题,研制了一种具有低损耗高抗压的气体检测光子晶体光纤传感器.根据非线性传感系统和光子晶体光纤的带隙材料布局建立了损耗分析模型,并总结了孔距和包层直径对损耗的影响,从而建立损耗感知算法;对比单模、二阶模及异构孔对损耗的影响,建立了模式自适应调制算法;研制了一种基于损耗感知支持模式自适应调制的用于气体检测的光子晶体光纤传感器.测量系统的实验结果分别从损耗.检测精度和抗压等方面证明了所提方案研制的光纤传感器的可靠性和优越性.     

新型THz微结构传输光纤的仿真设计

近几年,太赫兹( THz)波及其相关技术的研究逐渐成为热点,因此寻找一种低损耗、近零平坦色散的THz波导成为研究的目标。文中运用全矢量有限元法,并利用COMSOL软件设计了一种新型THz波光子晶体光纤,其包层的孔间距恒定、各层孔直径变化;对所设计的新型THz光子晶体光纤的损耗、色散特性进行数值计算与优化。计算结果表明,这种THz光子晶体光纤工作在130~140μm(2.1~2.3 THz)之间时,损耗值低于0.06 dB/km,色散值在0.2 ps/( nm·km)到0.27 ps/(nm·km)之间,色散斜率为0.6 ps/(nm·km2),可以实现长距离、高性能THz波传输。     

空心光子晶体光纤在拉曼光谱仪中的应用

针对拉曼散射是一种弱散射,同时由于空心光子晶体光纤(HC—PCF)能显著增强光与填充介质之间的相互作用,提出将HC—PCF应用到拉曼光谱仪中,利用平面波展开法对HC—PCF的光子带隙与场分布进行模拟分析,探讨了HC—PCF的参数对拉曼散射强度的影响。通过理论研究发现光子晶体光纤可根据实际应用的需要,通过改变光纤的周期结构或包层气孔之间的间距来改变光子带隙,从而可传输不同波段的光。结果表明了HC—PCF在拉曼光谱仪中应用的可行性,为拉曼光谱仪在分子结构检测与分析提供了新的技术方法,也为HC—PCF的应用和研究开拓了广阔前景。     

光子晶体的研究与应用

光子晶体是一种具有光子能带及能隙的新型材料。其特有的性质,使光子晶体具有广阔的应用前景。本文基于固体物理学的基本原理,对光子晶体的理论基础进行了简单介绍,根据其特有结构,对光子晶体的特性做了一定分析,并结合现实需要,综述了光子晶体在光学等方面的应用。     

基于Matlab的光子晶体波导仿真研究

本文首先介绍了光子晶体波导的原理，然后分析时域有限差分法微分方程及边界条件，最后运用matlab语言实现二维光子晶体波导的仿真。     

凝聚态中光子晶体的相关研究

本文主要概述了光子晶体的概念,并重点介绍了凝聚态物理学中光子晶体中的缺陷模的相关研究。     

光子晶体的研究与应用

光子晶体是一种具有光子能带及能隙的新型材料。其特有的性质,使光子晶体具有广阔的应用前景。本文基于固体物理学的基本原理,对光子晶体的理论基础进行了简单介绍,根据其特有结构,对光子晶体的特性做了一定分析,并结合现实需要,综述了光子晶体在光学等方面的应用。     

基于Matlab的光子晶体波导仿真研究

本文首先介绍了光子晶体波导的原理,然后分析时域有限差分法微分方程及边界条件,最后运用matlab语言实现二维光子晶体波导的仿真。     

PCF色散系数与场分布的近似特性分析

本文基于等效折射率模型将光子晶体光纤等效为传统阶跃光纤,通过对微结构中基模的本征方程的求解,得到了包层有效折射率、归一化频率、群速度色散系数以及电场分布等特性与波长的关系,并分别讨论了光子晶体光纤孔间距固定和孔半径固定的情况下对光纤特性的影响,分析表明,通过改变光子晶体光纤的结构参数可以适当地调整光纤的特性,从而对不同的应用场合下光子晶体光纤的定性设计提供了一定的理论依据。     

光子晶体研究的现状和发展

光子晶体是80年代末提出的新概念和新材料,是一门涉及光学、材料和器件方面正蓬勃发展的有前途的新学科。回顾光子晶体的历史,介绍光子晶体的相关概念、物理特性、相关应用等。从光子晶体的理论研究、实验研究和应用三个方面展开论述。