移动温区光纤熔融拉锥锥区形貌研究

光纤拉锥是光纤器件制作中的一项重要技术,为了研究快速往复移动温区熔融拉锥系统中锥区形貌与各拉锥参数的关系,基于体积不变原理,建立了往复运动温区熔融拉锥系统在满足温区运动速度大于光纤拉伸速度条件下的理论模型,详细描绘锥区形貌形成过程,推导出锥区直径、锥区平坦区长度与温区运动次数、温区运动速度、光纤拉伸速度、温区往复运动距离以及温区宽度与光纤初始直径之间的定量关系,并进行验证,实验结果与理论分析一致。     

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。     

熔融光纤拉锥动态形状函数的理论与实验研究

导出了熔融光纤拉伸锥体动态形状曲线的数理方程,结合初始边界及体积守恒条件获得方程显解.这种解析解对于任意参数的灯头、能方便、精确和完整描述熔融光纤在不同拉锥过程中锥体动态形状的变化,从而能精确描述各种熔融光纤器件拉伸时的动态耦合过程,理论分析与实验结果非常吻合.研究结果表明,只要测出初始熔融区长度,获得的理论解就能预知任意拉伸长度下的拉锥锥形曲线.     

基于熔融拉锥过耦合器的光纤光栅解调系统

提出了一种基于光纤熔融拉锥过耦合器进行解调的方法,实验制作了一个特殊的熔融拉锥过耦合器,对其输出的两路光功率进行了测试,并论证了用该耦合器进行解调的原理.利用该过耦合器组成的检测系统对光纤光栅传感器进行解调,得到了较好的响应.该解调方法成本低,结构简单,解调范围大,线性范围可达10 nm以上.     

利用普通熔融拉锥机实现光子晶体光纤拉锥

光子晶体光纤的拉锥是实现光子晶体光纤潜在应用价值的重要技术手段。通过优化普通光纤拉锥机的参数,利用"快速低温"拉锥法有效控制了光子晶体光纤空气孔的相对塌缩。实验中实现了两种不同光子晶体光纤的拉锥,光纤外径分别从原来的125μm拉锥到50μm和30μm,光纤的孔直径和孔间距之比基本保持不变,拉锥损耗小于0.4 dB。基于普通熔融拉锥机的光子晶体光纤低损耗拉锥为光纤器件的制作奠定了基础。     

工艺参数对光纤耦合器性能影响的实验研究

以六轴光纤耦合机为实验平台,利用电子表面扫描显微镜观察了光纤耦合器的微观结构形貌,研究了熔融拉锥光纤耦合器的工艺参数、性能以及微观结构三者之间的相关规律。     

熔融拉锥技术在光纤耦合传输中的应用

为了实现光纤激光器和放大器系统中不同参量光纤的低损耦合,采用光纤拉锥方法来实现光纤连接。经过理论分析,在大数值孔径光纤传输到小数值孔径光纤时,采用光纤拉锥技术可以有效地提高传输功率。采用改造的大模光纤熔接机进行拉锥实验研究,精确控制拉锥时间、放电功率、步进量和步进速率可以获得不同的拉锥形状。采用光纤拉锥元件对标准单模光纤和大模场光纤进行耦合实验,得到纤芯内传输的耦合输出效率由之前的50%提高到85%,获得了低损连接效果。结果表明,熔融拉锥技术为不同光纤之间的耦合提供了一种简单实用的方式。     

熔融拉锥过程中熔锥形状特性的研究

为了便于精确控制熔锥光纤的形状,基于理论与实验研究,首先建立了熔融拉锥过程中熔锥光纤的成形模型,分析了熔锥形成的基本原理,并分别对加热区域不变及线性变化两种情况下熔锥形状进行理论分析,确定了加热区域长度、拉锥距离与熔锥过渡区形状、锥腰长度及半径的关系,最后给出了一系列熔锥光纤的理论形状和实验得到的实际形状。实验结果表明,熔锥的实际测量值与理论值十分接近,相对误差<3.89%。     

熔融拉锥技术的新发展

本文对熔融拉锥技术作了全面简明扼要的介绍与分析，并对熔融拉锥技术（包括熔融拉锥机及器件）的发展历史及今后的发展方向作了分析。     

光纤熔融拉锥中电弧加热的分析与实验

加热温度是光纤熔融拉锥制造中的关键因素,直接影响器件的性能。为了提高加热区域温度的稳定性和可控性,设计了高压电弧加热装置,并对电弧加热、弧区温度和光纤预热进行了分析。设计了高频高压电源和电极。电源的电流和频率独立可调,采用电压闭环和电流控制确保引弧成功和提高电弧放电电流的稳定性,并分析了其放电过程。建立了弧区温度测量实验平台,采用红外热像仪测量加热中陶瓷棒的温度,得到了弧区温度。通过实验确定了频率、电弧控制电压以及加热距离与弧区温度的关系。通过电弧控制电压和通过加热距离控制电弧加热区的温度。通过计算得到电弧弧区的中心温度可达到1635℃,实验测得稳定性为2.37℃。建立了细径光纤(直径80μm)的加热模型,通过有限元的瞬态分析确定了预热时间,经过25 s,光纤加热区达到稳定。     

熔锥型光纤耦合器的工艺与显微形貌研究

以六轴光纤耦合机为实验平台,研究了熔融拉锥光纤耦合器的工艺、性能、显微形貌三者之间的相关规律.利用热电偶和电位差计测得了熔融拉锥时火焰的温度场分布,利用扫描电子显微镜观察了光纤耦合器的显微形貌.经大量观测实验研究发现:在光纤耦合器的锥形区域,存在皲裂,并且拉伸速度越快,皲裂越明显;在光纤耦合器的耦合区域,光纤表面存在微小晶粒,而内部没有发现微晶,即光纤耦合器玻璃表面发生了析晶现象,且拉伸速度越慢,晶粒越大.     

塑料光纤耦合器制备方法探讨

阐述了塑料光纤耦合器的性能，对其制备方法进行了分类。简述了各种光纤耦合器的研制方法，分析了这些方法各自的优缺点，有针对性地提出了一些改进方法。     

熔锥型光纤耦合器的光学性能

利用可调谐光源和光谱分析仪建立的光无源器件测试系统,测试了熔锥型光纤耦合器的附加损耗、插入损耗、方向性和均匀性等光学性能,研究了光学特性与拉锥速度的相关规律.实验发现:器件的光学性能与制作工艺密切相关,如存在一个拉锥速度区间(这里为150μm/s附近的区间),使得光纤耦合器的损耗小、方向性好,离开此区间,器件的性能迅速下降.     

波长响应特性平坦的熔锥型光纤耦合器研究

本文对熔锥型非对称耦合器进行了理论分析，理论分析表明，这种耦合器具有波长响应平坦的特性，且这个结果能与实验较好地符合。     

表面氟化对PMMA聚合物光纤损耗性能的影响

研究了利用表面氟化技术制作PMMA聚合物光纤包层的可行性。从理论上证明了表面氟化能够降低PMMA聚合物表面折射率，以满足光纤对包层折射率的要求。通过实验，比较几种光纤表面氟化前后损耗值的变化，发现表面氟化后光纤损耗明显降低。因此表面氟化技术具有良好的应用前景。     

计算机控制的CO2激光熔融拉锥系统

针对现有熔融拉锥法(FBT)的缺陷,提出了一种CO2激光熔融拉锥系统。系统主要由CO2激光器、振镜和自动平移台三部分组成,通过计算机对其进行联合控制。试验结果表明利用该系统可精确控制熔锥光纤的形状,从而提高熔锥型器件的精度。     

双光栅耦合器型上下话路滤波器的设计和实验

利用两布拉格光栅反射作用的联合效应形成的双光栅耦合器,具有结构紧凑、滤波效率显著加强的优点.通过详细分析光栅写入特性对器件性能的影响,指出优化光栅在耦合区中的位置,不仅可以使得满足布拉格匹配条件的信号最大效率地下话路输出,还能有效消除背向回波干扰.在此基础上,调节光栅写入长度和紫外折射率调制强度,设计制作出一种结构平衡、上下话路滤波响应同时改善的新型双光栅耦合器.并且在实验中发现,耦合区的非均匀是造成下话路响应平坦性恶化的主要因素,为改进熔融拉锥工艺、进一步提高双光栅耦合器的滤波性能提供了依据.     

倒锥透镜型塑料光纤端的研制

倒锥透镜型光纤端是一种新型光纤元件。本文讨论了利用塑料光纤制作这种光纤端元器件所需的简单装备,给出了该光纤端的制作方法,并分析了光纤端受热时的成形趋势。     

塑料光纤技术发展与应用分析研究

塑料光纤(POF)目前已经成为光纤通信技术研究的一个热点,由于在价格及性能上的优势,使其在网络全光化入户接入方面的应用具有广泛的前景。本文详细分析了全球塑料光纤的发展现状、技术进展和市场格局,并对国外一些经典应用案例进行了介绍,最后对塑料光纤未来发展趋势和我国市场前景进行了分析和展望。