倒锥透镜型塑料光纤连接器光学特性研究

提出一种基于倒锥透镜光纤端的新型塑料光纤连接器.为了增大光纤的数值孔径，降低光纤端面对于对准准确度的要求，连接器的光纤连接端面制成倒锥透镜形状.利用截断法对该类型连接器的光学特性进行了测试.1 m长光纤跳线总损耗有75.7％集中在5.4 dB～6.0 dB之间，连接损耗70.7%集中在2.1 dB~2.7 dB之间，同一组跳线插拔200次连接损耗有95％集中分布在2.2 dB～2.58 dB.实验结果表明：倒锥透镜型塑料光纤连接器可以满足“光纤入户”对连接器性能的要求.     

氟锆酸盐玻璃光纤的研制

本文介绍聚全氟乙丙烯包皮的氟锆酸盐(ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF)玻璃光纤的制备方法.研究了各种工艺因素对氟锆酸盐玻璃和光纤散射损耗的影响.结果表明,选择适当的熔化温度和均化时间,玻璃熔化和光纤拉制时环境中低的水含量是制得的损耗氟锆酸盐玻璃光纤的关键;配合料中引入适量NH_4HF_2,选用温度结构合理的拉丝炉及拉丝工艺也有助于降低光纤的损耗.在此工作基础上,获得了波长2.32μm处损耗为0.24dB/m的氟锆酸盐玻璃光纤.     

塑料光纤的远场辐射图和微分模式损耗研究

通过观察塑料光纤远场辐射图,分析了阶跃型塑料光纤中的模式耦合效果.实验结果表明,阶跃型塑料光纤的模式耦合效果很明显,模式耦合从光纤传输5米左右开始发生,到传输20～30 m时,模式耦合完成,光纤末端能量分布达到稳态.采用剪断法测量了塑料光纤的微分模式损耗,发现微分模式损耗随着模阶的增加而增加,大多数模阶的微分模式损耗在150～180 dB/km范围内.     

基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗研究

提出一种基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗的分析方法.建立了道威棱镜系统中的光线输入-输出方程,采用光线追迹和解析模型的混合架构建立了齐次坐标系下的光线分析模型.模型中的输入误差包括输入、输出准直透镜和道威棱镜的角度和位移误差、轴承游隙和齿轮准确度;对30 000个角度准确度±100″、位移准确度±0.01mm的随机误差样本的损耗特性进行计算,结果表明:若要使公差引起的最大损耗小于4dB、损耗分布P(X3dB)小于0.5%,则光纤旋转连接器中准直透镜和道威棱镜角度误差必须控制在±1′以内.     

用于液压传感的双芯光子晶体光纤

采用全矢量有限元方法进行光纤设计优化,得到横截面上失去两层空气洞的双芯光子晶体光纤,可用于液压传感.优化的双芯光子晶体光纤的模场半径和数值孔径与单模光纤基本一致,在优化的双芯光子晶体光纤和单模光纤之间有一个相对较低的熔接损耗.计算结果表明由模场半径和数值孔径导致的不匹配造成的总共损耗可低至0.026 dB,低于传统光子晶体光纤和单模光纤0.1 dB的直接熔接损耗.对基于20 cm双芯光子晶体光纤的液压传感器的性能进行研究,结果表明在0～500 MPa量程内的灵敏度为-1.6 pm/MPa.     

保偏光纤2×2定向耦合器

介绍一种已研制成的低损耗、宽带、结构紧凑的保偏光纤定向耦合器(PPFDC),它可用于今后的相干纤维光学传输系统或陀螺仪上。这种耦合器由两块直径为200μm蓝宝石球透镜、一块3dB分光器和四根锥形氧化铝陶瓷套管组成,套管上的基准扁平面用于使光纤在接点保持偏振。由于直管内光纤只有很短一段经过抛光,故光纤的固有热应力变化最小。光轴和机械轴成一定角度,因而光纤端面或透镜表面不会出现串扰光。耦合器的光学方向性大于50dB,在1.3μm波长区的反射损耗大于40dB。在1.2到1.4μm内的过量损耗小于1dB。消光比大于25dB。耦合器耦合区的长度包括两块球透镜和分光器在内约1mm,光纤端面分布反馈激光二极管的谱线宽度用耦合器由延迟自零检测系统测量。采用调相耦合器的新型保偏光纤陀螺仪的实验结果表明,灵敏度和稳定度均是适用的。这些实验结果证实耦合器的上述各种特性均是正确的。     

大容量长距离传输用低非线性效应非零色散位移光纤

利用非等温等离子体化学气相沉积 (PCVD)工艺制备了一种适合于大容量高速率长途干线网与城域网的中芯下陷型纤芯结构非零色散位移光纤。该光纤的有效面积大于 95 μm2 ,在 15 5 0nm波段的色散值约为9ps/(nm·km) ,有效的抑制了传输过程中光非线性效应的产生。通过对光纤剖面结构的优化设计 ,光纤的 15 5 0nm处的传输损耗降到约 0 .2 1dB/km ,与传统单模光纤的熔接损耗低于 0 .11dB ,且在直径为 6 0mm圆筒上绕 10 0圈后在 14 6 0nm到 16 2 5nm波长范围所引起的附加弯曲损耗均低于 0 .0 2dB/km。同时 ,该光纤色散斜率低于0 .0 6 5 ps/(nm2 ·km) ,偏振模色散 (PMD)小于 0 .0 5 ps·km-1/2 。此外 ,由于光纤的零色散点移到了 14 30nm以下 ,使波分复用 (WDM)传输在S波段 (14 6 0～ 15 30nm)、C波段 (15 30～ 15 6 5nm)、L(15 6 5～ 16 2 5nm)波段上都兼容。     

石英光纤γ辐照损伤及其对近红外导波特性的影响

围绕光纤陀螺的近红外工作波长,从回波损耗、偏振相关损耗、散射损耗、吸收损耗、模场分布以及导模传播常数等方面实验考察了总剂量为120krad(1.2kGy)的γ辐照对石英单模光纤导波特性的影响;用近红外光谱技术和受激喇曼散射实验估计了相应的隙内缺陷能级及其增量;用X衍射考察了介质密度变动;采用高灵敏度干涉回路观察到了γ辐照光纤的光热效应,测试数据表明紫外退火具有一定的修复作用,揭示了紫外退火作为一种主动加固方式用于抗γ辐照的可能性.     

棱镜分光式光学环行器及其应用

本文介绍梭镜分光式光学环行器设计理论与制备工艺以及在光纤通信和光纤传感系统中的应用。所研制的光学环行器光纤-光纤(单模)插入损耗小于2.8dB,隔离比大于25dB,回波损耗优于40dB.器件性能与偏振无关。     

有源循环式光脉冲复制系统的输出特性研究

改进并验证了一种基于有源循环光纤延迟线的模拟光脉冲信号复制技术.实验系统采用低增益掺铒光纤放大器补偿循环损耗.进行了光脉冲信号复制的仿真和实验,在掺铒光纤放大器增益为6.774 dB,光滤波器－3 dB,带宽为0.8 nm时,测得第500个复制光脉冲的信噪比为31 dB.仿真和实验结果表明,选用小增益掺铒光纤放大器可以实现低于3 dB的噪音系数,降低掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪音并提高输出脉冲序列的信噪比,有望成为提高光脉冲复制器性能的一种新方法.在系统中插入窄带光滤波器等手段也是改善信噪比的有效措施.     

微通道板离子壁垒膜及其对入射离子的阻止作用

给出了三代微光像管中微通道板离子壁垒膜对入射正离子阻止作用的描述,引进了核阻止本领、电子阻止本领和平均射程的概念。结合Tomas-Fermi屏蔽势进行了分析讨论和Monte-Carlo模拟计算,给出Al₂O₃和SiO₂薄膜对不同能量垂直入射时的核、电子阻止的定量结果。得出了Al₂O₃薄膜阻止本领比SiO₂阻止本领高的结论。证实了选用Al₂O₃离子壁垒膜的科学性和可行性。     

单模光纤窄带波分复用器的研究

由组合波导理论出发，分析了超长耦合器合区光纤间的功率耦合特性以及器件的偏振特性，并提出了研制二段窄波分单模光纤波发复用器的新方法，在研制常规耦合器的工艺基础上，先后研制成功１３１０ｎｍ或１５５０ｎｍ单窗口窄带波分复用器及１３１０ｎｍ或１５５０ｎｍ双窗口等三种复用间隔约１４ｎｍ的窄带波分复用器，其波长隔离度大于２０ｄＢ，具有２～３ｎｍ的带宽，偏振灵敏度小于０．１ｄＢ，附加损耗小于０．５ｄＢ，这些参数     

大芯径石英阶跃光纤光谱损耗测量研究

大芯径石英阶跃光纤的谱损耗是光纤传输性能的重要参数之一。介绍了大芯径光纤光谱衰减的测量方法,对大芯径阶跃光纤在400～600nm光谱范围内的谱损耗特性进行了研究。结果表明,光纤在400～600 nm范围内的谱损耗随波长的减小而增大,通过实测得到的600nm处的损耗系数为12 dB/km,400nm处的光谱损耗系数为96dB/km。     

Coupling-induced spectral splitting for plasmonic sensing with ultra-high figure of merit

We investigate a kind of spectral splitting effect in a plasmonic multilayer system, which consists of stacked Al_2 O_3 and SiO_2 layers, a thin metal film, and a dielectric prism substrate. The results illustrate that an obvious peak appears in the center of the surface plasmon resonance(SPR)-induced reflection spectral dip in the structure with the SiO_2/Al_2 O_3/SiO_2 layers. This spectral splitting response can be regarded as an electromagnetically induced transparency(EIT) like effect,which is attributed to the coupling and interference between the SPR on the metal film and guided-mode resonance(GMR)in the Al_2 O_3 layer. The theoretical calculations agree well with the numerical simulations. It is also found that the reflection spectrum will be further split by the introduction of another Al_2 O_3 layer into the multilayer structure. The reintroduced GMR in the Al_2 O_3 layer changes the coupling and interference process between the SPR and GMR field, giving rise to the generation of ultra-narrow reflection dip. Especially, the spectral splitting can facilitate the realization of plasmonic sensors with ultra-high figure of merit(583), which is about 5 times larger than that of traditional SPR sensors. These results will provide a new avenue to the light field manipulation and optical functionalities, especially biochemical and environmental sensing.     

Study on the Mode Losses and Bending Lossesof Hollow-core Optical Fiber of GeO_2 andSiO_2 Bases for Transmitting CO_2 Laser Energy

1.IntrodLIctionOx`ingtoarcfraGtiveincIexoflessthanunityatinfrarcdwaveIength(n.r1)andasmallextinctioncocficicnt(k)thatiscIcIlaandcdfortotalintcrnaI1.efe1ction,thecicularhollowfibcrofGe02a9)SiO2b:lschas\vidclybccnLlsedtotransmittheC02lasercnergy-However,in0rdertohavcastab1coutPtlt,itisreqL1cstedtofindoutthctransmittingcharacteristicforthiskind0f0pticalfibcrs.Obvi0LISly,thccnergylossisoneofthcimportantparametcrsanditdependsn0t0n1yonthc1nodcsofthcopcrativc0pticalx"ave,butalsoonthercflcctive…     

B_2O_3—Al_2O_3—PbO玻璃组成和物化性质的研究

本文研究了在B_2O_3—Al_2O_3—PbO玻璃中引入SiO_2、Sb_2O_3、Ga_2O_3后,TF光学玻璃化学稳定性及相对部分色散P_(g·F)。论证了B_2O_3—Al_2O_3—PbO光学玻璃光学性质、化学组成和结构关系。TF光学玻璃在3.51铂坩埚熔制。     

单模光纤1250～1650 nm超平坦宽带耦合器

随着光纤技术的飞速发展和应用．光纤无源器件顺应当前形势也获得很大的发展空间,其中光纤熔锥器件具有制作简单、性能可靠、价格便宜及技术指标优越等优点,从而广受青睐。在熔锥器件中,光纤耦合器是广为应用的基础元器件。目前为实现全光通信。光纤超平坦宽带耦合器则成为热点课题。利用特殊相位补偿工艺方法,研制出单模光纤超平坦宽带耦合器。其工作波长范围为1250～1650nm,3dB带内最大插损偏差小于等于0．4dB,带内最大附加损耗小于等于0．1dB,方向性(输入侧非注人光的一端的输出光功率与注入光功率的比值)大于等于66．5dB,偏振相关性小于等于0．1dB。研制方法有很高的成品率,可批量生产。     

高性能保偏光纤的关键应用特性研究

开发出一种高性能保偏光纤的制造工艺,并制备出包层直径为80μm的细径高性能保偏光纤。试验表明：该光纤具有优良的全温（-50℃～85℃）偏振串音性能,光纤全温串音变化典型值在3．23dB,具有良好抗弯曲性能和良好的端面研磨性。     

A simulation study of field plate termination in Ga_2O_3 Schottky barrier diodes

In this work, the field plate termination is studied for Ga_2O_3 Schottky barrier diodes(SBDs) by simulation. The influence of field plate overlap, dielectric material and thickness on the termination electric field distribution are demonstrated.It is found that the optimal thickness increases with reverse bias increasing for all the three dielectrics of SiO_2, Al_2 O_3, and HfO_2. As the thickness increases, the maximum electric field intensity decreases in SiO_2 and Al_2O_3, but increases in HfO_2.Furthermore, it is found that SiO_2 and HfO_2 are suitable for the 600 V rate Ga_2O_3 SBD, and Al_2O_3 is suitable for both600 V and 1200 V rate Ga_2O_3 SBD. In addition, the comparison of Ga_2O_3 SBDs between the SiC and GaN counterpart reveals that for Ga_2O_3, the breakdown voltage bottleneck is the dielectric. While, for SiC and GaN, the bottleneck is mainly the semiconductor itself.     

RF溅射的SiO_2和SiO_2/Al/SiO_2薄膜的喇曼散射光谱研究

用射频溅射(RF Sputtering)法制成了SiO_2和SiO_2/Al/SiO_2薄膜。应用喇曼光谱研究了薄膜结构。结果表明:RF溅射制成的SiO_2薄膜是含有大量环结构缺陷的玻璃态;SiO_2/Al/SiO_2层状薄膜的喇曼光谱中观察到Al_2O_3的特征峰,证实了Al/SiO_2薄膜界面确有氧化还原反应发生;从喇曼光谱中Al_2O_3的特性峰的位置和相对强度可推断出,SiO_2/Al/SiO_2薄膜界面处的Al_2O_3是非晶γ-Al_2O_3。