计算保偏光纤中应力双折射的微元算法

本文研究了计算保偏光纤中应力双折射特性的微元算法,对其计算值进行了理论验证。微元算法可计算以往理论方法无法讨论了非理想保偏光纤中的应力双折射。此算法的计算结果可应用于保偏光纤制造时的工艺设计,以及保偏光纤定轴时的偏差量修正等。文中给出了应用实例。     

侧边研磨应力双折射型保偏光纤光栅实验

利用自制研磨机侧边研磨了应力双折射型偏振保持布拉格光纤光栅(PMFBG),并对研磨过程中的透射光谱与反射光谱进行了监测.研磨过程中造成的功率损耗小于0.6dB,PMFBG的两个布拉格波长均发生了漂移,且两者的间距有变小的趋势.通过曲线拟合得到了两个偏振态的有效折射率随研磨深度的变化规律,并分析得出:光纤芯子中心的应力双...     

类矩形保偏光纤应力双折射分析

采用有限元方法对“类矩形”保偏光纤的应力双折射进行了分析,给出了保偏光纤横截面上的应力分布图形及应力双折射分布曲线;应用全矢量电磁场有限元方法,计算了保偏光纤的两个偏振模场的分布、传输常数及模式双折射.在给定模拟条件下,纤芯的应力双折射约为 3. 33×10-4,其模式双折射约为 3. 72×10-4.计算结果表明,这种“类矩形”保偏光纤与其它保偏光纤相比,有几个明显的优点,即有更佳的应力传递效果、均匀的应力场分布、更大的应力双折射.     

高双折射保偏光纤的温度和应变灵敏度测量

我们采用动态偏振法测量了三种常用的商品化高双折射保偏光纤（蝴蝶结型光纤，保偏光纤，吸收降低光纤和椭圆芯光纤）的应变和温度灵敏度。本文详细介绍了实验装置和测量程序，测量数据尽可能与已公布的数据作了比较，并获得良好的一致。     

高双折射光子晶体保偏光纤研究进展

光子晶体光纤的问世,使得光子晶体保偏光纤(Polarization maintained photonic crystal fibers,PM-PCF)的研究一直是光通信领域的研究热点.在综述国内外大量文献的基础上,对高双折射光子晶体保偏光纤的传输机理和保偏原理进行分析,评述了高双折射光子晶体保偏光纤的各种设计方案,并进一步对光子晶体保偏光纤的研究现状、应用和发展前景进行了展望.     

"1"字型保偏光纤的结构设计及其制备

保偏光纤是利用高双折射光纤的特性,使两个偏振模在传输过程中不易耦合,维持偏振态的稳定.目前一般通过应力致偏的方法使光纤纤芯内产生高的双折射,这种高双折射主要是由于光纤内不同材料的线膨胀系数差产生的内应力而形成,其机理满足应力-光弹效应,因而对应力致偏型高双折射保偏光纤的结构设计提出较高的要求.对新型"1"字型细径保偏光纤的结构设计及工艺制备方法进行了详细阐述.     

“一”字型保偏光纤热应力致双折射分析

采用实验观测与理论模拟相结合的方法对“一”字型保偏光纤进行了研究。对保偏光纤的应力区与芯区的形状进行了观测,获得了它们的实际几何形状。在此基础上运用有限元方法分析了“一”字型保偏光纤内的热应力分布,解释了光纤芯区形变的原因,得到了由于热应力引起的光纤横截面的双折射的分布,并与相同应力区厚度的熊猫型保偏光纤进行了对比。实验结果表明,“一”字型保偏光纤采用熊猫型保偏光纤1/5的应力区面积便能获得较高的应力双折射。同时,通过研究径向压应力与温度变化对“一”字型保偏光纤应力双折射的影响,得到了光纤能稳定工作的压应力与温度环境。     

保偏光纤热处理的研究

本文主要研究应力致高双折射PMF的温度特性,对bow-tie型PMF进行的热处理实验表明,退火后双折射增加了46％,这一点亦被退火前后拍长的测试结果所证实。     

领结型和椭圆型保偏光纤的应力和模式分析

应用有限元方法对领结型和椭圆型保偏光纤的热应力双折射特性和模式双折射进行了分析,给出了这两种保偏光纤的应力和双折射分布规律.对领结型保偏光纤,研究了纤芯的双折射和模式双折射随着应力区离纤芯距离的变化规律;对椭圆型保偏光纤,研究了纤芯的应力双折射和模式双折射随包层椭圆度的变化规律;分析了光纤应力区结构对纤芯双折射大小和均匀性的影响,并将应力诱导双折射与模式理论计算结果进行了比较.     

Stress-Induced Birefringence Characteristics of Polymer Optical Rib Waveguides

We report the detailed numerical investigation of stress-induced material birefringence in polymer rib waveguide for the design of nonbirefringent waveguide devices. To accurately simulate the stress-induced effects we propose a more realistic model in the finite element analysis which considers the stresses induced over the entire sequential fabrication process. It is observed that the birefringence is nonuniform, and it is different for different etch depth and core width. The maximum birefringence in the core layer is observed near the lower cladding which decreases to zero toward the top surface. The influence of this material anisotropy on the modal birefringence is analyzed also for different rib structures. We found the stress effects on the modal birefringence to be largely affected by etch depth, while core width has small effect. It is also found that the deeply etched core has better birefringence stability. Finally, an accurate design of the zero-birefringence waveguide is illustrated by taking the stress effects into account, and the results are compared with experimental data. Excellent agreement between calculated and experimental results confirms the potential application of this work to aid in the design of polarization-insensitive waveguide devices.     

保偏光纤器件的对轴角度分析与测量

理论推导了保偏光纤(PMF)对轴角度、起偏器起偏角与相干域检测信号的关系,仿真分析表明,对轴误差越大,引起的偏振耦合越大.根据白光干涉原理,采用Michelson干涉仪光程补偿的方法,实验研究了偏振耦合强度与对轴角度之间的关系,并根据测量的耦合强度数据计算出对轴角度.     

细径熊猫型PMF的特性研究

应用于高精度光纤陀螺的细径熊猫型光纤属于应力致偏型保偏光纤(PMF).对工作波长为1 550nm的细径PMF的特性与研制过程进行了详细的阐述.所制备出的拍长为3.2 mm、消光比为26 dB(1 km)、低衰减、高强度且温度特性稳定的实用型细径熊猫型PMF为开拓国内高精度光纤陀螺及相关的光纤传感器件的工程化应用奠定了重...     

三种保偏光纤几何参数测量算法

介绍了利用光纤端面图像采集和图像处理技术进行熊猫型保偏光纤几何参数测量的方法,重点介绍了三种图像处理算法——基于灰度分割和直方图分布的算法、基于Canny边缘检测和改进Hough变换的算法、基于Canny边缘检测和圆边界点选取的算法及其实现。利用三种方法对不同的光纤端面图像进行了处理,并对处理结果进行了对比分析。结果显示:三种算法均可用于熊猫型保偏光纤几何参数测量,针对不同的光纤端面图像选择合适的处理算法,可以实现快速、准确的测量。通过提高端面图像的分辨率,可以提高保偏光纤几何参数测量精度,基于该方法开发的自动化测量系统已成功应用于保偏光纤的质量与一致性实验。     

PMF温度稳定性的研究

光纤陀螺仪中的光纤环需要采用温度稳定性高的保偏光纤（PMF）。除了PMF预制棒的结构设计外,光纤内涂覆材料的性能对PMF温度稳定性也有重要的影响。讨论了内涂覆材料的参数、涂覆层的固化度对PMF温度稳定性的影响,并建议采用内涂覆层固化度控制的方法来获得温度稳定性良好的PMF。     

PN码捕获中部分相关器长度的确定

在大多普勒频移环境下,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,可以将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索,大大减少了捕获时间。基于部分匹配滤波器（PMF,Partial Matched Filter）-快速傅里叶变换（FFT,Fast Fourier Transform）的PN码捕获中,部分相关器的相关运算会使滤波器的频幅响应产生衰减。这里推导了相关损失与相关器长度和多普勒频移的关系,为分析捕获系统的捕获范围和选取相关器长度提供理论依据,同时给出选取分段相关器长度X值的方法。仿真表明给出的选取X值的方法是可行的。     

Birefringence compensation of silica waveguides

A novel method of compensating stress-induced birefringence in silica waveguides by incorporating a layered structure is introduced and analyzed by using a numerically efficient, vectorial H-field finite element-based modal solution approach.     

液晶电控双折射特性的研究

在考虑液晶吸收效应的前提下 ,对向列相液晶BL 0 0 9作了电控双折射特性的研究 ,测出了入射光波长为5 6 0nm时双折射率随电压变化的关系曲线 ,同时得到了吸收系数随电压变化的关系曲线。     

新型PSOI LDMOSFET的结构优化

针对沟道下方开硅窗口的图形化SOI(PSOI)横向双扩散MOSFET(LDMOSFET)进行了结构优化分析,发现存在优化的漂移区长度和掺杂浓度以及顶层硅厚度使PSOI LDMOSFET具有最大的击穿电压和较低的开态电阻.PSOI结构的RESURF条件为Nd·tsi=1.8～3×101 2cm-2.对结构优化的PSOILDMOSFET进行了开态输出特性模拟,输出特性曲线没有曲翘现象和负导现象,开态击穿电压可达到1 6V,器件有源区的温度降低了50℃.结构优化有利于提高器件性能和降低器件的开发成本.