光纤加速度传感器研究进展

光纤加速度传感器与传统加速度传感器相比，不但能抗电磁干扰，而且体小、质轻、动态范围宽、精度高、能在恶劣环境下工作，因此受到各先进国家军事与商业领域的极大重视，各种实用的光纤加速度传感器不断涌现。主要有光强调制型和相位调制型两大类。光强调制式有反射式、透射式和偏振式等等。相位调制式有Ｍａｃｈ－Ｚｅｎｄｅｒ干涉仪、Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ干涉仪和Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪。有一维的，也有二维的；有与水听器组合在一起的，也有与光纤陀螺仪组合的光纤加速度传感器。最小的已经做到２．５ｃｍ长，直径仅０．２５ｍｍ；测量精度已能达到１μｇ；共振频率可达到１０ｋＨｚ。为了克服温度不稳定性对测量精度的影响，人们采用了３×３耦合器解调法，双光路法，由单臂式改成推挽式等。一旦关键技术得以克服，光纤加速度传感器将会在惯性导航和其它领域发挥更重要的作用。本文将分别介绍目前各种类型光纤加速度传感器的结构、特点、走向实用化存在的问题。     

倾斜Bragg光纤光栅反射谱特性理论和实验研究

光纤Bragg光栅在通信和传感领域有着广泛的应用。根据倾斜光纤Bragg光栅的结构特点，利用耦合模原理，运用传输矩阵法，模拟分析了倾斜角度对光纤Bragg光栅反射特性的影响，并用实验对模拟结果进行了验证。实验和模拟结果表明：随着倾斜角的增大，中心反射波长向长波方向移动，反射带宽变窄，反射率减小。这个结论对倾斜Bragg光纤光栅的生产和应用有一定的指导作用。     

用超磁致伸缩调谐光纤光栅的光分/插复用器

提出并研究了一种新型多信道切换的全光分/插复用器,它主要由光纤Bragg光栅(FBG)和一对光环行器组成.采用了一种高效的超磁致伸缩材料(GMM)使FBG产生有效的Bragg波长偏移.用控制电流来调控FBG的应变和Bragg波长偏移.用4只相同的FBG与波长叠加技术相结合,可建立能提供15种不同下路信道方式的OADM.     

线电荷串产生的史密斯-帕塞尔辐射

采用积分方法分析了线电荷串,沿周期性理想金属光栅表面平行移动时产生的史密斯帕塞尔辐射。分别对短周期光栅、低能量线电荷串与长周期光栅、高能量线电荷串的辐射情况进行了数值计算。相对单个线电荷而言,N个线电荷与反射光栅作用产生的辐射场密度,在频率是线电荷串调制频率的整数倍处出现最大,辐射谱宽变窄;随电荷能量增高,辐射能量向高频方向移动,并具有强烈的定向性;可以通过调节线电荷调制频率等参量实现辐射电磁波频率锁定。研究结果表明,对高能量与低能量的电荷参量,适当选择光栅尺寸与线电荷串间隔周期,都可使辐射波工作于太赫兹波段。     

一种新型温度自补偿高灵敏度折射率计

基于高频CO2激光脉冲写入的新型超长周期光纤光栅(ULPFG),提出了一种可实现温度自补偿的新型高灵敏度折射率计。理论与实验表明,新型超长周期光纤光栅不同闪耀阶次谐振峰对外界折射率与温度变化的灵敏度各自不同,特别的是,该光栅存在对外界折变不敏感的谐振峰,测量中除了可以利用该峰实现温度同时测量外,还可以补偿另一个测量折变的谐振峰因温度变化带来的测量误差。该折射率计具有制作简单、成本低、强度好,灵敏度高等优点,当外界折射率在1.43~1.45范围内变化时,其折射率测量灵敏度可达每单位折射率240 nm,在实际工业应用中具有较大的潜在实用价值。     

Fiber Optical Bragg Grating Refractometer

We have demonstrated an evanescent field refractive indexfiber sensor comprising a 42-mm Bragg grating in an etched fiber together with a tunable Distributed Bragg Reflector (DBR) laser. Characterization of different aqueous sucrose solutions resulted in a resolution of roughly 10 mM sucrose. The sensor in the presented form has a theoretical sensitivity of higher than 10 5 refractive index unit (riu) in a refractive index region close to the cladding index of the fiber. However, the technique allows for an even higher sensitivity than 10 6 riu with a proper signal processing scheme.     

运用严格耦合波理论计算平面电介质光栅的衍射效率

本文阐述了严格耦合波理论的基本思想。针对横电波的情况，详细分析了运用严格耦合波理论实现光栅衍射效率计算的方法，并且进一步给出了编制计算衍射效率程序的步骤。通过一个具体计算实例表明：各衍射级分布的光能量之和等于入射光的能量，满足能量守恒定律，从而证实了计算结果的正确性。     

分布耦合系数对线性啁啾光栅色散的影响

本文从光栅反向耦合波方程出发,经相位共轭变换用Runge-Kuta-Gil方法对其数值求解。针对线性啁啾光栅耦合系数变化服从不同的分布,分析了各种分布对光栅反射谱特性和色散特性的影响。     

微型圆光栅刻划偏心量的控制

对微型圆光栅刻划偏心误差问题进行了讨论。提出了微型圆光栅刻划时偏心调试误差的公差范围。     

Chemical Reactions in the Manufacture of Waveguides for Long Distance Optical Data Transmission

One of the modern high technologies which has advanced enormously in the last few years is glass fiber technology. This is used in the manufacture of glass fibers for lighting purposes and for the optical transfer of analog and digital data with a high transfer density. The technical demands made on the glass fibers required for data transfer, the optical waveguides, are extremely high and are already fulfilled to a large extent by industry. At present about four million kilometers of fiber, worth ca. 800 million DM are produced worldwide (10% in the Federal Republic of Germany). Numerous chemical processes take place during the manufacture of optical waveguides. However, in contrast both to the high and constantly growing demands on the quality and to the increasing production volume of such fibers, little is in fact known about the reactions involved. The present article will attempt to develop a picture of the multifarious reactions occurring in the course of this technical process on the basis of literature data and our own studies.