水解-熔融法制备掺镱光子晶体光纤的研究

采用水解-熔融法制备高浓度掺镱双包层石英光子晶体光纤,通过对该制备方法及原理的探索研究,根据98.3%SiO2、0.2%Yb2O3、1.5%Al2O3(摩尔比)的配方进行设计,制备出高浓度镱离子掺杂的石英基双包层光子晶体光纤。该方法可有效提高稀土离子的掺杂均匀性。     

低损耗倒锥光纤的研究

利用几何光学原理,通过理论计算,设计了一种低损耗的新型倒锥光纤。经实验证明,在传输CO2激光能量时,光纤传输损耗可降低50％左右。     

用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计

在大截面传像束前置光学物镜设计中,采用“负-正”型式的像方远心光路结构,很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题,同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例:工作波长0.8~1.1μm,焦距5mm,相对孔径为1:3.84,光学长度为47mm,视场角为60°。在光学耦接镜设计中采用物方远心光路结构,引入二元光学透镜,通过理论计算和ZEMAX光学软件优化,给出工作波长0.8~1.1μm,焦距33.6mm,光学长度为63.5mm,采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该设计结果适用于单丝直径16μm,截面直径6mm的光纤传像束。     

自由空间光通讯中应用的光纤耦合系统设计

在分析光纤通信、光纤传感等系统光纤耦合特点的基础上,讨论了自由空间光通讯系统光纤耦合前端的设计理念和总体要求。给出了针对840m通讯波段的光纤耦合系统设计实例,并且对设计优化结果进行了分析。     

光子晶体光纤的多模色散特征

采用有效折射率模型对光子晶体光纤的多模色散参数进行了数值计算,给出了不同结构光子晶体光纤的多模色散系数随波长的变化关系,并对计算结果作出了合理的物理解释.     

小芯径折射率引导型光子晶体光纤的制备和研究

介绍一种小芯径折射率引导型光子晶体光纤(PCF)的拉制方法.制备出的光纤纤芯周围第一层空气孔发生形变,呈柚子形,其芯径为1.7μm,孔间距A和空气孔直径d分别为3.4 μm和2.8μm.由于光纤结构的特殊性,采用有限元法在200～1600 nm波段对其基模有效折射率、色散系数、有效模场面积以及非线性系数进行了数值模拟计算.经过理论计算,这种光纤在所研究的波段具有极高的非线性系数且表现为反常色散,这些特性十分有利于超连续谱的产生.在测量了光纤的损耗、色散等基本特性后,选取损耗较小凡位于光纤反常色散区域,中心波长为800 nm的飞秒激光作为光源,将不同功率的超短激光脉冲耦合入光纤,对这种小芯径折射率引导型光子晶体光纤产生超连续谱的过程进行了测量和分析.     

基于高频等离子体熔融技术制备镱铝共掺石英玻璃

利用高频等离子体粉末熔融技术成功制备出镱铝共掺石英玻璃,并对其相关机理和工艺进行研究,解决了镱铝共掺石英玻璃熔点高、难以制备的难题。该技术为拉制大尺寸和多芯掺杂光子晶体光纤提供可能,并可实现多种稀土离子单掺或共掺。通过采用辅助加热和在氧气气氛下熔融,实现了镱铝共掺石英玻璃内气泡的排除,抑制了镱离子的还原。以此玻璃为纤芯利用堆积-拉丝技术拉制的镱铝共掺光子晶体光纤在1200nm波长处的背景损耗值小于0.25dB/m,并且以此光纤为增益介质搭建的激光系统得到了激光输出。测试结果表明该技术制备的镱铝共掺石英玻璃具有非常好的光学特性。     

掺Yb3+锂硅酸盐玻璃组分与光谱性质的研究

采用高温熔融工艺制备了Yb3+掺杂锂硅酸盐玻璃,玻璃的组分为SiO2-Li2O-Na2O-MgO-CaO-BaO-Al2O3-Yb2O3。经过理论和实验分析,我们得出该组分的最佳比例为70SiO2-18Li2O-8MgO-2Al2O3-2Yb2O3mol%,它具有较高的发射截面和较长的荧光寿命,并随着修饰体阳离子场强增大,配位体之间位置的有序化降低,即格位的对称性下降,因此吸收截面和发射截面逐渐增大,荧光寿命降低。     

高强度红外光医疗系统的设计

本文根据几何光学原理,设计了一种高强度红外光治疗系统,该系统可经红外光纤输出0．3～3．5胂波长的红外光,经过聚焦后光斑能量密度可达17KW／cm^2,焦点光斑直径为0．3mm,该系统可实现在多种医疗上的应用。     

应用于光纤电脑绣花机的激光切割系统的设计

介绍了一种应用于电脑绣花机的激光切割系统,它采用多晶态GeO2膜空芯传能光纤作为光路,并使用89C51作为功率控制的核心.加工时只需对绣花机电脑所要处理的DST文件做简单的修改,即可完成所需图案的切割.