应用激光脉冲法测试光纤模式耦合系数的研究

本文提出了一种新型的测试光纤模式耦合系数的方法,即激光脉冲法。给出实验装置和测试数据,并详细地讨论了耦合系数与其它参量的依懒关系,获得了满意的结果。     

二阶色散耦合系数光纤耦合器开关变分分析

利用基于拉格朗日密度的变分原理解耦合系数与频率有关的耦合非线性薛定谔方程,得到了纤芯中能量转移系数的雅克比椭圆函数形式的解析表达式,研究了二阶色散耦合系数对基态孤子在两纤芯对称光纤耦合器中的传输和开关特性的影响。研究表明,初始啁啾使光脉冲传输时的耦合长度减小,耦合器的开关特性变差;二阶色散耦合系数使光脉冲在二纤芯之间能量转换的周期变小、开关阈值功率增加而且开关特性也变得更加陡峭。     

高阶耦合系数三芯光纤耦合器开关数值解

利用分裂步长傅立叶方法研究了基态孤子在耦合系数随频率变化的三纤芯非线性光纤耦合器中的传输和开关特性。研究表明一阶色散耦合系数使光脉冲耦合传输的周期性和陡峭的开关特性遭到破坏;二阶色散耦合系数使光脉冲传输时的耦合长度减短、开关阈值功率增加而且开关特性也变得更加陡峭。     

应用光纤Bragg光栅测量光纤基本参数的研究

提出了一种测量光纤基本参数的新方法.从光纤Bragg光栅(FBG)的耦合模理论推导出测量光纤热光系数及线膨胀系数的数学模型,结合自主研发的FBG解调系统建立实验系统,实验证明系统可以有效地测量光纤的热光系数与线膨胀系数,误差小于10%.     

非线性双折射脉冲耦合特性及应用

根据耦合NLS方程，研究了线性极化条件下，光纤双折射非线性耦合特性，由此提出光孤子开关原理。研究了孤子开关工作的可靠性和稳定性问题，并提出了解决问题的方法。根据NLS方程，引入相移器，相移量多少由控制脉冲决定，并允许光纤相位在较大范围内变化。相位满足相消条件，控制脉冲与信号脉冲合并时刚好反相抵消，使孤子开关的工作可靠性和稳定性得到提高。     

光纤光栅耦合模反射和透射功率的研究

从Ｍａｘｗｅｌｌ理论出发,给出最一般的耦合方程,在此基础上,通过一系列近似简化得出光纤光栅耦合模方程,在解耦模方程的过程中,推导出同方向和正反方向两种情形耦合模式光功率表达式,并进一步阐述了模式之间的光功率沿着光纤方向发生转换。     

啁啾光脉冲在色散光纤中的传输

在色散光纤传输系统中,调制产生的半导体激光波长移动(即啁啾)被证明对高比特率是一个严重的限制因子。本文导出了啁啾激光脉冲经色散光纤传输后的畸变波形,以此为基础讨论了避免啁啾光脉冲被光纤展宽的各种方法。     

超短光脉冲波形测量

提出一种适合于测量各种超短光脉冲波形的新方法。这种方法不需要对待测光脉冲波形作任何假设,根据实验中同时测得的超短光脉冲的自相关曲线和频率光谱分布,可以给出光脉冲的实际波形和频率啾啁的详细信息。该方法已应用于主动锁模半导体激光器产生的微微秒光脉冲测量。     

对称双芯光纤的耦合特性及其新型的制作方法

利用耦合模理论对双芯光纤的耦合特性进行了分析,结果表明,双芯光纤的耦合系数与输入信号的波长、光纤直径、 2个纤芯间的标准化距离以及光纤的相对折射率差有关,对双芯光纤的参数进行优化可达到最佳效果. 在耦合模理论的指导下,提出了一种改进的双芯光纤的制作方法. 实验结果表明,该制作方法较原有方法有很大改进.     

空间光-单模光纤耦合效率因素分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了影响空间光-单模光纤耦合效率的因素。通过优化耦合透镜相对孔径,可以实现较高效率的耦合。理论计算表明,当透镜相对孔径分别为0.203和0.211时,1 310 nm激光最大耦合效率为82.54%,1 550 nm激光最大耦合效率为82.69%。当对准出现偏差时,耦合效率下降,对准偏差与耦合效率关系曲线与光纤端面光场分布曲线相似,工程上可方便地加以计算。实验结果验证了理论分析方法和结果,测得最大耦合效率为61%。     

激光重复频率对吸气式多脉冲激光推进冲量耦合系数的影响

针对实验室已有的平顶抛物形喷管,数值模拟了单脉冲激光能量为500J时,不同激光重复频率下的激波流场演化过程,分析了喷管内激波流场对后续脉冲的影响,得到了冲量耦合系数随激光重复频率的变化规律。结果表明：激光重复频率在10～100Hz范围内,冲量耦合系数随频率的增加显著减小;在100～400Hz范围内,冲量耦合系数下降趋势变缓;随着脉冲数目的增多,喷管内气体密度降低,后续脉冲受到之前激波流场影响增大,推进性能降低。     

超声法测量某合金材料弹性模量温度系数

弹性系数的超声检测,即借助固体弹性常数与超声波波速间的固有关系,通过测量纵波及横波在固体中的传播速度来获取材料的弹性模量、剪切模量及泊松比.为实现超声声速的快速、精确测量应用数字相关法精确确定超声信号的传播时间.利用超声脉冲回波法在温度箱内测定了某合金材料在-20℃~60℃的弹性常数,研究了温度对该材料弹性模量的影响.实验结果对选用制作传感器的合金材料具有重要的参考价值.     

半导体激光器光纤耦合设计

由于半导体激光器本身存在固有的缺陷：在平行于p-n结方向（慢轴方向）和垂直于p-n结方向（快轴方向）的发散角不同,这样就限制了其在许多领域的应用。在对半导体激光器光束进行深入的分析后,本文提出利用一种双曲面透镜来对半导体激光器所发出的光束进行多模光纤耦合仿真,结果可以得到87.652%的耦合效率。     

双光束色散法测试光纤传输损耗系数的研究

本文提出一种利用分光技术测量光纤传输损耗系数的新方法，讨论了这种方法的优点，给出了测量原理和实验装置图。实验结果表明这种方法是在各种测量光纤传输损耗系数的方法中，较为优越的一种方法。