单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计

采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,设计实现了一种新型结构的单偏振单模（single polarization single mode,SPSM）微结构光纤（Microstructured optical fibers,MOFs）,以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA...     

单偏振单模微结构聚合物光纤的设计

设计了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基的单偏振单模(SPSM)微结构聚合物光纤(MPOF)。采用全矢量平面波展开法并结合完美匹配边界条件,对其偏振特性进行了理论模拟。详细讨论了微结构光纤参数的变化对单偏振单模带宽和工作波长的影响,发现在0.57～0.71μm的可见光波长范围,由于基模两个正交偏振模的截止波长不同,这种微结构聚合物光纤只能传输基模中的一个偏振模。光束传播法计算表明,在波长0.65μm处具有7圈空气孔的单偏振单模微结构聚合物光纤的传导偏振模约束损耗仅为1.24dB/m,这种低损耗的单偏振单模微结构聚合物光纤可有效消除传统保偏光纤固有的偏振串扰和偏振模色散。     

微结构聚合物光纤制备材料的聚合工艺

针对制备微结构聚合物光纤（MPOF）所采用的反应系统，采用正交试验法，确定了影响甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体聚合的主要工艺条件，改进了聚合工艺。实验结果表明在反应温度为135℃，反应时间为23h，引发剂量为0．01％，链转移剂量为0．06％的条件下，MMA的转化率为86％，分子量为7．3万。     

高双折射微结构聚合物光纤研究

详细介绍了一种具有强各向异性的徽结构聚合物光纤(MPOF)。这种徽结构塑料光纤的研究结果显示它具有高双折射特性。此外．还介绍了一种自制简单模具，可方便地将圆柱形光纤包层管压制成内外都是六角形的结构，在这种六角形光纤包层管中堆积的毛细管规则阵刊的形状更容易保持完整，从而在制作工艺上能对光纤中引入的微结构提供保障。     

微结构聚合物光纤制造和性能方面的最新进展

介绍了微结构聚合物光纤制造和性能方面的最新进展。如文中所介绍光纤证实的，通过改进微结构，可以获碍许多不同的光学功能。除渐变折射率微结构光纤和光在空气芯中传导的空芯光纤之外，还介绍了单模、高双折射和表现为双芯耦合的微结构光纤。微结构聚合物光纤是一种新型设计。它为开发适于电信和光学传感等广泛应用领域的光纤创造了机会。     

生物传感器藏身微结构聚合物光纤内

丹麦研究人员发明了一种非同寻常的生物传感器，一种名为Topas材料制成的微结构聚合物光纤，传感物质仅存在于特定区段光纤的气孔内壁上。     

微结构聚合物光纤制备技术研究

微结构聚合物光纤以其制备工艺简单,实用性强而倍受研究人员关注。在国家自然科学重点基金的资助下,提出了微结构聚合物光纤预制棒的化学原位本体聚合技术和PMMA颗粒料挤出技术以及微结构聚合物光纤预制棒的套管法二次拉伸技术,成功制备了微结构掺诺丹明6G型、椭圆芯高双折射型、无限单模型和布拉格光栅光纤型等各种微结构聚合物光纤。通过对微结构聚合物光纤制备工艺的研究,对几种已经成功开发的微结构聚合物光纤进行报道。     

微结构光纤

1、引言。微结构光纤(MOF)，也叫光子晶体光纤，最近在纤维光学、非线性光学、原子光学、高精度光频测量、生物医学光学和光学数据传输等领域的研究人员中间，引起极大关注。这些光纤(一般是全硅光纤)的包层区在纵向分布有大量气孔(确切地说是气线)。在芯、包层和气孔区之间的折射率不同，这就提供一种被动控制光的新方式。     

微结构聚合物光纤化学修饰的pH值传感探头

为了拓展微结构聚合物光纤(MPOF)在化学传感领域内的应用研究以及对MPOF孔道内壁功能化修饰技术的深入研究, 首先对36孔的MPOF孔道内壁进行酸催化水解处理, 随后采用化学键合的方式将荧光探针曙红通过偶联剂负载于MPOF孔道内壁, 从而制成用于pH值测定的传感探头。该传感探头被修饰后的多个孔道可以容纳微量的待测溶液, 待测物与孔道内壁的荧光探针作用后, 光信号将可以沿光纤传输, 并被检测。整个化学反应的传感过程是在孔道内进行的, 传导的光束能够和敏感材料相重叠, 利于微量分析同时避免了对敏感膜的损坏。实验结果显示pH值在2.0～4.4范围内与荧光强度呈线性关系, 该传感探头的重现性良好, 并且采用此修饰方法制备的MPOF传感探头对于荧光探针的固定性比较好, 无明显泄漏。     

新型聚合物传像光纤制作方法探索

探索了新型聚合物传像光纤的制备方法。阐述了传像光纤中的光线传输理论及光纤设计理论,为传像光纤的研制提供理论指导。借助聚合物微结构光纤制作技术,在正六边形聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微结构光纤预制棒的孔洞内填充高折射率的聚苯乙烯(PS)纤维,形成一次预制棒,热拉伸后熔并再拉伸,研制出直径为0.22mm,单丝直径为3μm的超高分辨率传像光纤。经过测试,该传像光纤可以分辨10μm的微刻度。探索用直径为0.25mm的特制PMMA芯/氟塑料包层光纤经过一步排列堆积制作传像光纤预制棒,拉伸制成直径为2mm,7200pixel,单丝直径为20μm的传像光纤。实验发现,吸附于光纤表面的灰尘对传像光纤的结构和图像质量有严重影响。     

高阶效应对微结构光纤中超连续谱产生的影响

采用分布傅立叶方法求解了广义非线性薛定谔方程（GNSE）,数值模拟了飞秒激光脉冲在微结构光纤中的非线性传输和超连续谱的产生,详细分析了脉冲拉曼散射、自陡峭效应以及三阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明：超短脉冲在微结构光纤中传输时出现孤子自频移现象,同时也发现脉冲内拉曼散射和自相位调制的联合作用导致高阶孤子分裂,光谱得到极大展宽,在时域中出现两个滞后的拉曼孤子,三阶色散和自陡效应对光谱的形状影响较小,起着与脉冲内拉曼散射相反的作用,自陡效应比三阶色散效应对光脉冲的影响大一些。     

基于聚合物光纤局域网系统的自由空间光通信

设计了与125 Mbps聚合物光纤局域网兼容的自由空间光通信系统,以实现楼宇间的数据通信,克服聚合物光纤传输距离较短的缺点.自由空间光通信包括发射和接收两个部分,发射部分由650 nm半导体激光器,驱动电路和准直扩束镜组成,接收部分由接收透镜和光电探测器组成.半导体激光器的调制发射功率为3 dBm,光电探测器的探测灵敏度为-27 dBm.分析了大气对光信号的衰减以及大气湍流造成的光斑抖动对通信的影响,记录了系统的信号传输波形和通信眼图.实验表明,自由空间光通信可以延长聚合物光纤局域网的通信距离,使其在实际工程中的应用更加灵活.     

Impact of polymer material properties on microstructured optical fibres

Polymer optical fibres (POFs) have historically been regarded as a poor relation to their silica counterparts because of their higher attenuation, but they also have a number of advantages, particularly when coupled with a range of properties that can be produced using micro-structures. In terms of their mechanical properties, they are lighter, remain flexible at large core sizes and can be stretched well beyond 30% without breakage. They are also biocompatible, they do not produce dangerous shards, and their low processing temperatures allow functionalized organic materials to be incorporated without decomposition. Other advantages for specific applications include better transmission properties (in the THz region) and the possibility of refractive indices that are close to that of water.     

渐变折射率聚合物光纤的研究进展

介绍ＧＩＰＯＦ的带宽特性和应用,对比了ＳＩＰＯＦ、铜系电缆、玻璃系光纤和ＧＥＰＯＦ的传输特性,着重分析了ＧＩ ＰＯＦ的三种制备方法：普通共取法 面凝胶法和等离子态法,并综述了ＧＩ ＰＯＦ的研究的最新进展,指出了国内外ＧＩ ＰＯＦ的差距。     

方形组合空气孔微结构光纤的色散特性分析

提出一种新型的方形组合空气孔微结构光纤,其包层是由两种不同大小的空气孔组合而成的,借助FDTD(时域有限差分)法计算了这种光纤的几何结构参数的变化对基模色散曲线图的影响。结果表明,这种微结构光纤由于有两套空气孔,具有较强的色散控制能力。通过优化,可以得到较低、较平坦的色散曲线。     

渐变折射率塑料光纤的研究动态

介绍了渐变折射率塑料光纤 (GI- POF)的传输性能、制造方法和应用 ,简述了国内GI- POF的研究动态和展望。     

双偏振微结构光纤光栅的折射率传感特性分析

研究了微结构光纤(MOF)布拉格光栅(FBG)的双偏振折射率传感特性。利用有限元方法对保偏微结构光纤(PM-MOF)的传输特性进行了分析,计算了传输特性曲线,分析了该种光纤单模传输的范围。同时结合耦合模理论,仿真了该种光纤均匀布拉格光栅在充入不同介质时的反射谱,得到两个偏振模LP0x1和LP0y1的中心波长差与介质折射率的关系曲线,通过特性曲线拟合出相应公式。同时,仿真了该光纤光栅的温度特性,研究结果表明,两个偏振模中心波长对温度响应相似,因此利用双偏振差分的方式来探测,具有较强的抗干扰能力,这一特性为光纤生物传感器的应用提供了理论依据。     

温度对聚合物光纤损耗影响的初步研究

文章通过对聚合物光纤(POF)损耗温度特性实验结果的分析,并结合POF材料的差示扫描量热曲线(DSC曲线),得出了在实验温度范围内POF损耗的变化规律.然后探讨了影响POF损耗的诸因素与温度的关系,从理论上给出了支持.