圆头光纤的接收角与耦合进光纤的光束宽度之关系

在光纤与光源耦合时,为了得到较高的耦合效率,往往把光纤的端面烧结成球透镜。其原理是通过扩大光纤接收角2θ_c,使进入光纤的光强增加。接收角θ提高后可达     

球端光纤提高耦合效率的方法

提高发光管与光纤的耦合效率是人们十分关心的问题。本文介绍了采用球端光纤的最佳曲率半径,提高发光管与光纤的耦合效率的方法,并给出了实验结果。     

国外光纤耦合器发展动态

广义的光耦合器是包括一切与光耦合问题相关的器件。从器件功能上看一般可分为两大类:一类是纵向耦合器,其关心的问题是器件与光纤或光纤与光纤之间的耦合效率;另一类是横向耦合器,它注重的是各种信号传输方式的实现。目前,前一类耦合器已趋于成熟,只是随着光纤技术日新月异的发展,如配合光源或接收器件的更新,以及     

空间光-光纤耦合技术进展与实验研究

总结了国内外空间光-光纤耦合技术在无线光通信中的研究进展,以提高空间光-光纤耦合效率为主线,介绍了西安理工大学在该领域的工作,包括空间光光纤耦合自动对准技术、自由空间光模式转换技术、空间光光纤耦合自适应光学波前校正技术、马卡天线的收发一体化技术。介绍了大气湍流中透镜阵列和单透镜耦合至单模光纤的耦合性能、大气湍流中马卡天线作为接收天线时的空间光耦合性能方面的研究进展。最后展望了无线光通信中的空间光-光纤耦合技术的发展前景。     

用于光纤陀螺的超辐射发光二极管组件

超辐射发光二极管(SLED)作为一种非相干性宽带光源，是光纤陀螺仪(FOG)和光纤传感器的理想光源，也是光时域反射仪(OTDR)和中短距离光通信的主要光源之一。SLED组件采用8脚蝶形式或14脚双列直插式管壳全金属化气密性封装，标准单模光纤(SA伊)或保偏光纤(PMF)耦合输出。组件包括SLED管芯、半导体致冷器(TEC)、热敏电阻，可带背光探测器。使用时可通过外电路对组件实现功率控制和温度控制，使组件能长期稳定工作。与光纤耦合效率可达45％以上，光谱宽度大于40nm工作电流100mA)。     

长波长LEDs谱宽压缩滤波器的研制

发光管的谱宽影响了它在单模光纤中的传输,限制了在光纤传感、灵敏检测及波分复用系统中的应用。本文报道用于长波长LED_s光源谱宽压缩滤波器的研制过程,重点说明GRIN棒状透镜在光纤传输轴向分离耦合中的重要作用.     

超辐射发光二极管组件

超辐射发光二极管(SLED)作为一种非相干性宽带光源,是光纤陀螺仪(FOG)和光纤传感器的理想光源,也是光时域反射仪(OTDR)和中短距离光通信的主要光源之一。SLED组件采用8脚蝶形式或14脚双列直插式管壳全金属化气密性封装,标准单模光纤(SMF)或保偏光纤(PMF)耦合输出。组件包括SLED管芯、半导体致冷器(TEC)、热敏电阻,可带背光探测器。使用时可通过外电路(自动温度控制电路ATC、自动功率控制电路APC)对组件实现功率控制和温度控制,以便使组件能长期稳定工作。与光纤耦合效率可达45％以上,光谱宽度大于40nm(工作电流100mA)。     

点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。     

光纤带宽与光源谱宽的关系

本文重点讨论了用长、短波长的发光管作光源时系统的带宽问题以及它对中继距离的影响。虽然此时的带宽与用激光器作光源的系统相比要窄很多,但采取一定的措施,可以得到适当弥补。另一方面,它对光纤带宽的要求却降低了,加之发光管有造价低、寿命长、使用维护方便等优点,因此在一般市话中继通信系统中使用发光管作光源还是有其广阔前景的。     

紫外-可见光谱水质检测系统的多束LED光纤耦合研究

针对紫外-可见光谱水质检测系统单个LED光源输出功率低、光束质量差的问题,提出了一种多束紫外LED光源与光纤合束耦合的结构设计方案.运用ZEMAX光学分析软件开展了仿真设计研究,针对紫外LED光源与光纤耦合发散角较大的问题,设计了非球面准直透镜,准直后发散角为0.403 mrad;针对光束尺寸与光纤的匹配问题,进行了消色差双分离聚焦耦合透镜的设计.实验结果表明,合束LED光束汇聚的弥散斑的RMS尺寸为186.412 μm,GEO点尺寸为290.071 μm,光束中95％以上的能量集中在300μm以内,实现了多束LED光源与光纤的高效耦合.     

应用于自由空间光通信的PIN激光信号阵列接收器

针对目前的自由空间光通信存在空间光-光纤难以 有效耦合这一问题,考虑到空间光耦合进入光纤后需要将光信号转换为电信号才能实现通信 ,为此本 文提出直接将空间光信号转换为电信号的思想,设计了一种应用于空间光通信的PIN光电二 极管阵列接收器,每一个PIN光电二极管可 以独立接收空间激光并将其转换为电信号,多个PIN光电二极管通过串联和并联将电信号汇 合以方便后续信号处理。对这一新的接收器进行理论分析和模拟实验的结果表明,新的接收 器能有效提高空间光的接收效率。     

空间光通信广角接收馈源研究进展

为了将光通信一些优越性能应用于空间光探测、空间光通信和民用个人通信,在目前光纤只有非常小的数值孔径的情况下,需要对微弱空间光信号进行厂角接收,以便使接收角度达数十度、以致半个空间的光信号能进入光纤接收系统。然后可以对其中光信号进行光放大和处理。文章将空间光厂角接收馈源分为传统接收馈源和耦合入纤接收馈源两大类,着重于讨论后者。前者由于受制于光学系统和传统滤波器对视场角的限制,其灵敏度和视场角难以同时得到提高。而后者有望解除这些限制,真正实现对微弱空间光信号的非扫描式广角接收,应该是今后的发展方向,具有广泛应用前景。空间光厂角接收的实现将有力促进空间光通信、个人通信和光探测技术的发展,加大空间通信的带宽,对未来通信将产生不可估量的影响。     

自适应光学校正下空间光通信的光纤耦合效率及斯特列尔比

采用光纤部件的自由空间光通信系统需要把接收到的光束耦合进单模光纤中,然而由于大气湍流的影响,使光纤耦合效率下降。自适应光学能够减小大气湍流效应,提高光纤耦合效率,根据大气湍流参数的空间光到单模光纤耦合效率表达式,得到了自适应光学校正下单模光纤耦合效率表达式,仿真结果显示:自适应光学能够增加空间相干长度,从而有效提高光纤耦合效率。同时还研究了斯特列尔比与耦合效率的关系,结果表明:无论有无自适应光学校正,两者都具有很好的拟合关系,因此在实际中可以用比较简单的斯特列尔比近似估计耦合效率。     

半导体激光器、放大器与单模光纤的金属耦合

单模光纤系统的大容量、长距离光通信有效地提高了光纤通信线路的传输能力,实现这样的线路需要解决一系列问题,特别是单模光纤与光源、放大器的输入、输出耦合及固定问题。本文采用锥半球端面的方法耦     

应用于空间光通信的锥形光纤阵列

空间光到光纤的耦合是自由空间光通信的关键技 术,针对光纤纤芯直径很小,给耦合 带来很大困难这一问题,文章先分析了空间光到单光纤的耦合模型,然后提出了采用锥形光 纤阵列提高耦合效率的接收方法,之后,在实验室试制了锥形光纤阵列样品,并在微振动环 境下采用两种方法测量接收光功率,第一种方法是采用一个大靶面雪崩光电二极管(APD) 同时接收九根光纤光功率,第二种方法是采用熔融拉锥型光分路器将9根光纤中的光合并进 入一根光纤,然后用光功率计进行测量,测量结果表明,采用第一种方法比第二种方法得到 的光功率稍高,这是因为熔融拉锥后的光纤会有能量泄露。从总体上看,两种接收方法均说 明锥形光纤阵列样品达到了预期的接收效果。     

基于微透镜阵列的高效率光纤耦合系统设计

光纤耦合是半导体激光器集成光源进一步改善输出光束质量和远距离传输的重要手段。然而,由于半导体激光器单管体积和散热的限制,合成后激光光源的输出光束光参量积仍较大,不利于与单根多模光纤的耦合;直接与光纤束耦合又受到光纤束填充比的限制。针对多个半导体激光器单管集成的光源,采用倒置前端光学放大系统,对合成光束直径进行压缩;并采用六方排列的微透镜阵列作为耦合元件,使其光瞳成像在光纤端面,从而实现微透镜与光纤的一对一耦合,得到理论无损耗的高效光纤耦合系统。为了改善光场边缘像差影响,采用空心光管进一步匀化光场分布,且减小了边缘光线的发散角,提高了边缘光线的成像质量,优化后的系统耦合效率达98%。这一系统利用微透镜阵列将光束分束、成像,克服了集成光源输出光束光参量积较大不易与单根光纤耦合的缺点;通过使微透镜的入瞳成像在光纤端面,且光纤束的排列与微透镜阵列排列相同,提高了光束与光纤束的耦合效率。     

端面球透镜光纤与激光器的耦合

一、前言激光器与光纤的耦合在光通信系统中占有比较重要的地位。如何提高耦合效率以及改进耦合器的结构性能是最近几年中耦合器研制方面的主要课题之一。对此,国内外都进行了许多研究,取得了很大的进展。特别是激光器与光纤的耦合,在耦合方式上有端面球透镜、锥状透镜、柱透镜、自聚焦透镜,以及这些透镜     

锥形光纤的结构与特性

通过理论分析和仿真试验,研究了锥形光纤的几何形状对锥形光纤的传输损耗和耦合效率的影响.用几何光学的分析方法,说明了光信号在锥形光纤中的传输损耗远低于同类型的圆柱形光纤;仿真试验研究了光源与光纤的相对位置、锥形光纤的尖端半径、锥形光纤的锥角大小对锥形光纤耦合效率的影响.     

1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光管的研究

一、引言随着光纤通信系统的发展,长波长(1.1～1.7μm)光源器件的研究已广泛引起人们的重视。因为在这一波长范围内,石英光纤具有低的传输损耗和材料色散。Muska等指出用InGaAsP/InP发光管(λ=1.3μm)作光源的系统,它的传输容量比目前常用的GaAlAs/GaAs发光管(λ=0.85μm)大10倍以上。此外InGaAsP/InP材料在光纤窗口范围都能生长晶格匹配的外延层。而InP热导也要比GaAs为佳。发光管由于它的线性好,发射功率的温     

基于ZEMAX的拉曼激光雷达几何因子的模拟分析

激光雷达在接收大气回波信号时,近场信号由于望远镜视场角的限制不能完全接收,这对于侧重于接收大气对流层信号的拉曼激光雷达是不利的。激光雷达方程引入几何因子的概念描述回波信号的接收效率。从几何光学的角度,对拉曼激光雷达的几何因子进行了分析,对比光线追迹法求解的几何因子,两者重合度很高.为提高光纤耦合拉曼激光雷达在近场的接收效率,研究了光纤在轴向和侧向上的位移对接收效率的影响,并提出了侧向偏移光纤与以往传统的倾斜望远镜在提高近场回波信号上的一致性,有效地提高了窄视场角拉曼激光雷达系统的光学接收效率。