光纤弯曲损耗的研究与测试

本文从光纤弯曲损耗的理论入手,重点介绍了光纤弯曲损耗的计算以及弯曲损耗与截止波长、高功率激光注入、光纤寿命等因素的关系,针对弯曲不敏感光纤(G.657)和其他普通单模光纤(G.65x)进行了弯曲损耗的对比测试,以期为光纤接入网的设计和工程技术人员提供参考.     

基于光波导的高耦合效率垂直耦合结构设计

针对目前光电印制板(OEPCB)中光电器件与光波导对接的垂直耦合结构耦合效率较低的问题,分析了传统嵌入式45°反射微镜的垂直耦合结构,提出了一种新的垂直耦合结构,经Matlab仿真验证其具有更高的垂直耦合效率。研究表明,新结构对光电对准精度要求不高,受传统PCB制作工艺的层压的高温高压影响更小、便于兼容传统PCB制作工艺。     

弯曲损耗不敏感光纤的国际标准及宏弯损耗测试

详细介绍了ITU-T和IEC有关弯曲损耗不敏感光纤标准的最新进展情况以及弯曲损耗不敏感光纤宏弯损耗的测试方法。     

光电话和光纤夹持器的使用

1 光电话的使用 Optical Talk Set 简称光电话,广泛用于在单模光纤上进行维护工作的人员之间的通信.本文以日产photom光电话为例作介绍. 光电话根据不同性能及配置有不同型号,如415型光电话只配有1 310 nm激光二极管.430, 450型光电话一对中的每个设备波长不同,设备A与设备B成对使用,A配有1 310 nm激光管, B 配有1 550 nm激光管.450型的光电话动态范围≥55 dB,使用温度0～40 ℃,电池供电约15 h.     

空间光耦合自动对准方法与实现

空间光-单模光纤耦合的关键技术是精确定位耦合光斑在光纤端面上的位置。基于光纤偏移与空间光-单模光纤耦合效率之间的关系,研制了由二维压电陶瓷、驱动器、控制器、光电探测器及耦合透镜组成闭环控制系统,结合模拟退火算法实现空间光-光纤的自动对准耦合。理论分析了空间激光与光纤的耦合效率并阐述了模拟退火算法原理。实验结果表明:通过模拟退火算法可以在较短时间内实现耦合到最佳位置的自动对准定位,耦合效率达到了51.4%,相对于没有自动对准之前提高了6.5%。该方案切实可行,对空间光-单模光纤的自动耦合方案的研究具有重要的意义。     

Ce:KNSBN光折变光纤两波耦合特性研究

研究了掺铈钾钠铌酸锶钡(Ce:KNSBN)光折变光纤"扇"特性及两波耦合的基本特性.通过实验发现,当入射光的入射角为8°左右时,"扇"最小,这与块状晶体有根本的不同.在信号光与抽运光的入射夹角2θ小于11°时,两波耦合增益随入射夹角的增大而增大,而当入射夹角大于11°时,两波耦合增益随着入射夹角的增大而迅速减小.给出了在各个不同的入射夹角下,两波耦合增益中透射的信号光的时间特性曲线.两波耦合增益随信号-抽运比的增加而增加,在入射夹角为8°,信号-抽运比为1:1000时,两波耦合增益达到了77,比块状晶体相应条件下提高了4倍.用两波耦合的理论公式对增益随信号-抽运比的实验数据进行了拟合,二者相符.     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率。通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关。通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率。本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析。这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值。     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率.通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关.通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率.本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析.这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值.     

光波导端面耦合自动调芯仪研制

设计了两种适用于光波导高精度对接耦合的自动调芯方案,这两种方案从原理上克服了常规调芯过程依赖于对微变信号精确测试的困难.提出了实现自动调芯的结构,完成了调芯系统的光机电一体化、相应的控制程序以及与计算机的接口界面.采用通信用单模光纤作为标准光波导做了端面耦合试验,自动调芯结果显示,在1310nm波长上,平均耦合损耗为0.075dB,标准误差为0.0099dB;在1550nm波长上,平均耦合损耗为0.062dB,标准误差为0.0066dB.自动调芯过程在2min内完成.     

衍射器件实现单模光纤与光波导低损耗耦合

提出了一种集成化衍射光学模式转换器。利用衍射光学器件(DOE)实现模式转换，消除模式失配，实现单模光纤(SMF)与光波导的低损耗耦合。DOE的相位分布由数值迭代相位恢复算法优化得到。在迭代算法中引入一种新的混和远场约束，达到很高的模式转换质量。此方案适用于任何波导结构。分别针对不同尺寸及不同折射率对比度的方形波导、薄膜波导和脊形波导进行了设计，耦合损耗均降至0.12dB以下。     

Ka波段定向耦合器的优化设计

本文提出一种宽频带、高隔离度定向耦合器的有效设计方法,并设计出一种有应用价值的定向耦合器。根据Bethe小孔耦合理论为基础的工程设计方法,按照预定的技术参数,初步设计出等孔径波导定向耦合器的有关参数,在此基础上,利用仿真软件CST对首末两对耦合孔之间的距离进行仿真和优化,使隔离度在高频端的性能得到提高;又通过扩大其余耦合孔之间的距离使得隔离度在低频端也得到了改进,从而提高了隔离度的整体性能。文中设计了一个Ka波段的定向耦合器,耦合度的仿真值与-10dB的设计要求值相比偏差在0.7dB之内,优化后隔离度在整个频带内小于-47.5dB。     

熔锥型光纤耦合器损耗分析

利用几何光学理论对光纤耦合器的损耗进行分析 ;当环境介质折射率发生变化时光纤耦合器的损耗随之变化 ,理论推导损耗与环境介质折射率的关系公式 ,实验中利用OTDR检测反射光实现环境介质折射率变化的监测 ,利用拉锥机监视损耗的变化 ,得到的实验值与公式计算值基本吻合 ,证实了耦合器锥区环境介质折射率恒定是高质量耦合器的保证     

球状光纤耦合器参数与耦合效率的关系

根据光线追迹方法,通过计算和推导,讨论了在制作和设计球状光纤耦合器时应该注意的参数设计,得到其参数与耦合效率的解析表达式,为球状光纤耦合器的设计提供了理论计算依据。     

熔融拉锥型光纤耦合器损耗的实验研究

结合2×2熔锥型光纤耦合器的制作,实验研究了拉锥速度、耦合长度、火焰位置3个关键制作参数对耦合器的插入损耗和附加损耗影响。当拉锥速度控制在150μm/s时,耦合器的插入损耗和附加损耗可以控制在较低水平;在拉锥长度较短的区间内,插入损耗与拉锥长度基本成线性关系;制作低损耗耦合器,火焰存在最佳高度为5.75 mm。     

基于耦合带线超宽带耦合器的分析与设计

介绍了一种基于耦合带线超宽带耦合器的分析与设计。实际设计的超宽带3dB耦合器在1.2~4.2GHz相对带宽110%的频带内,插入损耗小于0.5dB,带内波纹大于-0.25dB小于 0.35dB,端口隔离大于17dB,端口驻波小于1.3。     

双包层光纤的侧面泵浦耦合技术

泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术,并就各自的特点进行了比较。     

光耦合器组成的模拟信号放大电路分析与设计

利用光耦合器进行隔离是在生物信息检测、工业现场检测、高压信号检测等场合,测量系统内对模拟电信号进行有效隔离的方法之一.本文通过采用双光耦合器反馈技术组成对称补偿电路的合理设计,通过实际测试和对参数完全相同的2个光耦进行静态调试,可使光耦合器发光二极管工作于线性区,实现模拟信号的线性隔离和传输,克服了由于组成光耦输入电路的发光二极管存在非线性、发光二极管存在死区电压和发光二极管的管压降受温度影响较大而带来的光耦合器作模拟信号隔离存在的问题.     

A high-efficiency grating coupler between single-mode fiber and silicon-on-insulator waveguide

We present the design of a diffractive grating structure and get the optimal parameters which can achieve more than 75% coupling efficiency (CE) between single-mode fiber and silicon-on-insulator (SOI) waveguide through 2D finite-different time-domain (FDTD) simulation. The proposed architecture has a uniform structure with no bottom reflection element or silicon overlay. The structure, including grating couplers, adiabatic tapers and interconnection waveguides can be fabricated on the SOI waveguide with only a single electron-beam lithography (ICP) step, which is CMOS-compatible. A relatively high coupling efficiency of 47.2% was obtained at a wavelength of 1562 nm.     

光纤耦合器回波损耗研究与测试分析

应用高功率半导体激光器分别与7×1和(6+1)×1光纤耦合器相结合,通过全光纤式光束合成技术,测试了高功率光纤耦合器回光功率.分析比较两种高功率激光传输型光纤耦合器的激光回光功率在输入光纤端面直径、输出光纤末端纵向角度和光纤耦合器腰束纤芯结构等物理因素对回波损耗的影响.     

Ka波段3dB定向耦合器的设计与仿真

定向耦合器广泛地用在现代微波系统中,文中介绍了两种应用在平衡式放大器中的3dB定向耦合器。首先对微带分支线耦合器与波导耦合器进行了理论分析,然后利用电磁仿真软件HFSS,对两种耦合器进行了建模仿真。仿真结果验证了这两种定向耦合器的可实现性,最后比较了两种耦合器的性能,并且总结了各自的特点。