新型强紫外光敏性光纤的研究

光纤光栅的出现是光纤通信的一次巨大飞跃,而光敏光纤光栅的基础。文章研究了各种光敏光纤的材料,并结合制作经验从光纤结构和制作过程进行了详细的讨论,同时给出了研制的Ｂ／Ｇｅ光敏光纤的结构剖面以及用其写入紫外光纤光栅的结果。     

光纤的光敏特性及光纤光栅紫外写入技术

本文扼要评述了光纤的光敏特性及其微观机理，描述了光纤光栅光学特性，并对迄今发展起来的几种主要光纤光栅紫外写入技术进行了全面的评介，最后简要介绍了光纤光栅在激光和通信等方面的一些重要应用。     

高掺锗紫外光敏光纤的研究

由于紫外光纤光栅的快速发展和广泛应用,迫切需要一种具有高紫外光敏性的特种光纤,使之更容易、更快速地在光纤拉丝时在线写入紫外光栅,研究发现高掺锗光纤能较好地满足其要求。通过采用ＭＣＶＤ光纤生产工艺研制出了纤芯折射率达４％ 的光纤,并用它成功的写出了紫外光纤光栅     

紫外光写入的光纤光栅

本文介绍国外利用光纤的紫外光敏性制造的光纤光栅。主要包括用相位掩模法制造光纤光栅，光纤光敏性的增强，光纤光栅的稳定性与寿命研究。     

掺锗光纤的紫外光敏特性

本文讨论了掺Ｇｅ光纤的紫外吸收谱、缺陷中心、光诱导双折射、光诱导折射率的改变以及增敏的方法，并对光诱导折射率的改变及双折射的起源作了分析。     

单模光敏光纤高温特性的实验研究

以单模掺锗光敏光纤为研究对象,用光谱仪观测其从室温(20 ℃)到1 025 ℃升温、降温过程中中心波长及输出功率的变化情况,并用电子扫描显微镜观察其微观结构在升温前、后是否发生变化.实验结果表明,单模光敏光纤在升温、降温过程中中心波长以及输出功率没有发生明显的变化,其中心波长、输出功率的升温曲线和降温曲线亦吻合得比较好,具有很好的重复特性;其纤芯、包层之间没有发生扩散.从而得出单模光敏光纤在20 ℃至1 025 ℃的温度范围内其中心波长、输出功率以及微观结构是稳定的;验证了用这种光纤制作的布拉格光栅在高温下失效是由光栅结构在高温下遭到了破坏所导致的.     

基于两种光纤介质模型的长周期光纤光栅传感特性分析

仿真分析了单轴晶体光纤的两层介质模型与三层介质模型所得纤芯模有效折射率的差别,并基于该差别对长周期光纤光栅的外界环境折射率、温度和轴向应变传感灵敏度进行了仿真分析。结果表明,对两层、三层介质模型的纤芯模,尤其对薄包层光纤有效折射率有较大差别;用两层介质模型和/或材料的折变系数计算所得的长周期光纤光栅的外界环境折射率、温度和轴向应变灵敏度有较大的误差,需应用三层介质模型以及模式的有效折变系数进行准确计算。据此计算了上述3种传感灵敏度与光纤包层半径及包层模序数的关系。为长周期光纤光栅传感器的分析设计提供了指导。     

基于单个光纤光栅和光纤环光纤反射器的特性分析

提出了一种由光纤光栅、光纤环和光纤方向耦合器组成的全光纤反射器的理论模型，详细地分析了该模型的输出特性，推导出了光光纤光栅为均匀Bragg光栅时，该模型输出光谱与有关参数之间关系的数学表达式，对决定反射器输出光谱特性及其规律的参数进行了详细讨论，其结果可以为今后该器件的制作及关键技术的解决提供参考。     

Experimental Analysis of a Boron-Codoped Germanosilicate Preform by Use of the Color-Center Model

1IntroductionRecently,owingtoawiderangeofapplicationsinopticalcommunication,inopticalsensorsorinlaserareas,theunderstandingofmicroscopicmechanismsofphotosensitivityinglasshasbecomeimportant,particularlywhenlookingforwardtotheaccuratepredictionofthereliabilityofphotowrittencomponents.Thepreciseoriginsofrefractive-indexchangearenotyetfullyclarifiedalthoughitisgenerallyknownthatphotosensitivityingermanosilicateglassisinitiatedbytheUV-inducedbreakingofGe-Stwrongbondsltl.Twoclassesofmechanismsare…     

光纤光栅偏振模色散的研究

分析了光纤光栅 (FBG)偏振模色散 (PMD)产生的原因 :写入光栅用的光敏光纤对紫外光吸收是不均匀的 ,呈指数型吸收。建立了光栅偏振模色散的模型 ,利用建立的模型计算了不同折射率调制的偏振模色散 ,计算的结果与用偏振模色散分析仪测得的结果符合得很好。理论和实验说明了光栅色散对偏振模色散的影响 :光纤光栅的色散增大 ,光栅的偏振模色散也增大。     

载氢光纤光致折射率变化量与曝光时间关系的测量

对普通载氢光纤光致折射率变化量与曝光时间的关系进行了实验测量研究。针对不同曝光时间导致的光栅强度不同, 分别提出了均匀光栅最大反射率测量模型和反射率零点带宽测量模型, 并分析了两个模型由于布拉格反射波长的测量误差对光致折射率变化量计算结果造成的影响。结果表明, 244 nm氩离子倍频激光器输出光功率为40 mW时, 普通载氢光纤光致折射率变化量随曝光时间总体上呈现指数分布关系Ac=1.632×10-6 t 0.76912; 在曝光时间较短时, 造成的光栅强度较弱, 光致折射率变化量有明显的指数增长趋势, 之后是一段较好的线性区域, 这时两个测量模型的结果得到了很好的印证, 随着曝光时间的继续增加, 光致折射率变化量达到饱和。     

光纤光栅制作技术研究

光纤光栅在光纤通信、光纤传感及光纤光学等领域内具有重大的应用价值,近年来受到了人们的广泛关注和高度重视.文中介绍了光纤的增敏方法及常用的光纤光栅制作方法,分析了各种光纤光栅制作方法的优缺点,并通过实验成功制作了反射率达到99.96%的单模光纤光栅.     

基于超连续谱产生的波长转换实验研究

本文对基于超连续谱产生的波长转换进行了实验研究。实验中首先搭建了主动锁模掺铒光纤激光器,然后将其产生的脉冲放大后注入色散位移光纤,利用双通结构获得了超连续光谱,最后用光纤光栅滤波实现了波长转换。实验得到了宽度为80nm的超连续谱,用光纤光栅滤波得到了峰值功率为-37.27dBm,信噪比是26.83dB,脉冲宽度为3ns的转换脉冲。     

基于色散位移光纤中交叉相位调制的波长转换

为了研究全光波长转换的实现方法,采用色散位移光纤中脉冲光和连续波间的交叉相位调制效应,使得连续波产生频移和展宽,然后利用光纤光栅滤波,得到了重复频率为57.97MHz、脉冲宽度为2ns的转换脉冲,这与抽运脉冲重复频率、脉冲宽度基本相同,而且连续波可调范围是1537nm~1560nm。结果表明,基于色散位移光纤中交叉相位调制效应的波长转换具有较宽的波长转换范围和较快的转换速度,是一种简单、高效和通用的波长转换技术。     

一种基于FBG和LPG的温控报警模型

文章依据FBG温度传感的原理以及LPG滤波技术,提出了一种新的光纤光栅温度报警模型.用MATLAB对系统所采用的方法进行了模拟,结果表明该系统能满足温度报警的要求.     

基于级联金属光栅结构的有机太阳能电池宽谱吸收增强

为拓宽活性材料对太阳光谱的吸收范围,实现器 件的宽谱吸收增强,本文提出一种基 于光栅结构的新型有机太阳能电池器件,该器件在一个周期内引入不同占空比的光栅来构成 级联光栅。本文采用时域有限差分法从理论上研究了级联光栅结构对器件吸收性能的影响, 结果表明该结构可激发多个表面等离激元谐振,这些不同波长下的谐振模式可以在吸收光谱 中同时存在,从而实现宽谱吸收增强。考虑太阳光谱的影响,在TM和TM/TE混合偏振模式 下,活性材料的整体吸收效率从等效平板结构的23.9%分别提高到54.2%和36.4%,分别增 强126.8%和52.3%,且基于该级联光栅结构的 太阳能电池器件可实现在0到65度入射角范 围内的广角吸收。此外,在TM偏振模式下,该器件的吸收性能对光栅参数微小误差变化的 敏感性较低,适用于实际纳米器件 的制备。这项工作的理论结果有助于纳米金属光栅在有机 太阳能电池中的应用提供新的理论指导。     

基于Labview的光纤光栅温度传感器实验研究

提出了一种基于Labview语言的实时数据采集及处理系统设计方案,介绍了光纤光栅温度传感波长解调原理,应用Labview语言编写了程序,实现对数据的处理和显示,试验结果表明:该系统能够有效利用计算机实现信号的处理,满足FBG传感器实时数据采集和处理的要求,获得了0.3℃温度测量精度和0.1 ℃分辨率.     

基于FBG传感技术的管道曲率监测试验研究

在地下盐穴储气库的建设过程中,建腔管柱容易 因为恶劣的工作环境而弯折。利用若 干特定排布在管道外壁上的光纤布喇格光栅(FBG)可以测量管道的弯曲形状,但管道直径会 影响弯曲重建的精度。为了找到重建精度与管道直径的关系,本文利用粘贴在管壁的同一素 线上的FBG对管道弯曲重建进行了有限元模拟和检测试验,将有限元结果和试验结果进行了 对比,并进行了误差分析。试验结果表明,FBG可以实现对弯曲管道的形状重建,在同样壁 厚的管道中,随着管道直径的增加,管道挠度的相对误差随着直径的增大由负向正增大。直 径为32 mm的管道在弯曲时的挠度相对误差靠近0点,在测试的4种不 同直径的管道中,弯曲重建效果最好。