拉丝条件对光纤折射率的影响

针对光纤预制棒和由其拉制的光纤的折射率分布测量结果,分析赞成测量结果差异的原因。提出在拉制光纤时必须严格控制工艺,确保光纤性能一致性。     

用干涉法测量光纤预制棒折射率分布

测量光纤折射率分布的干涉条纹移动法是目前比较公认的一种标准测量方法,其它各种方法(光强分布法、光束偏折法等)都要用它来进行对比。本文报导了用干涉(切片)法测量光纤预制棒折射率分布的一种简易实验装置,以及用这套装置所得测量结果,讨论了实验结果的误差。     

宽带多模光纤带宽优化技术研究

在实际预制棒生产中,由于生产条件以及制造工艺的原因,光纤预制棒的芯包层界面会出现不平滑、芯层折射率剖面曲线出现毛刺、凹坑或持续波动、偏离理想折射率分布、光纤中心出现凹陷或尖峰等预制棒折射率缺陷.本文在对宽带多模光纤的波导色散与材料色散进行深入的理论分析与计算的基础上,研究了光纤掺杂材料在温度、反应压力、反应浓度以及微波...     

聚焦法测量梯度折射率透镜的折射率分布

本文针对梯度折射率分布的透镜(以后简称梯析透镜)与光纤在折射率分布上的不同点,对用于光纤及其预制棒测量的聚焦法的原理公式,计算测量方法等进行了重要改进,从而使聚焦法可适用于梯折透镜的测量.本文通过计算机模拟计算,对原理公式及计算方法的准确性和可靠性进行了验证,并同时给出了这一测量方法的精度,最后给出了测量实例及其比较结果.     

微结构光纤预制棒拉制过程的温度场分布

根据非稳态傅里叶热传导方程及微结构光纤(MSF)预制棒的初始条件和边界条件，建立圆柱形坐标系，推导出MSF预制棒的温度场分布方程.计算结果表明：当MSF预制棒在高温炉内的温度场分布接近热传导稳态分布时的下棒速度为制备MSF的最佳速度，此时高温炉的加热温度可降低到MSF预制棒的软化温度，另外，随着MSF空气填充率的增加，MSF预制棒的下棒速度也应加快. 关键词： 微结构光纤 光纤预制棒 温度场分布 热传导     

多包层光纤中的等效阶跃光纤方法

本文将等效阶跃光纤方法（ＥＳＦＭ）推广到多包层光纤,当已知多包层坯棒折射率分布,则利用这种方法可严格计算出核坯棒的等效阶跃光纤的等效折射率差,从而可方便地估算出该坯棒拉制出光纤的各种传输参数。文中以计算双包层椭圆光纤的截止波长为例作为部分验证。理论计算和实际测量的结果表明,除个别情况外,精度达到５％。因而,在工程解决了为确定多包层光纤的截止波长（或拉丝半径）,而必须进行重复凑试拉丝和测量的困难,大     

使用MCVD设备制取62.5μm大芯径、大数值孔径光纤预制棒的新工艺探索

总结了使用ＭＣＶＤ设备制备大芯径、大数值孔径光纤预制棒的新工艺。探索在不掺硼的情况下,在预制棒芯层逐层增加ＧｅＣｌ４的流量。在内包层掺氟以降低内包层折射率。解决了为达到较高折射率差Δｎ,在芯层掺锗过多而引起光纤预制棒在沉积后期和缩棒过程中由材料的热膨胀系数而导致的炸裂问题。并通过改变火焰平移速度,提高了沉积速率,缩短了制棒时间。所拉制的光纤、数值孔径ＮＡ高达０．３０。     

套管辅助法测量异型预制棒折射率分布

基于光束扫描法的光纤预制棒折射率测试仪主要适用于直径和长度在一定范围内的圆柱形样品折射率分布的测试。提出一种套管辅助法可实现更短长度、更细直径和变直径样品的折射率测试。该方法将待测样品居中放置于一个尺寸符合测试要求的圆柱形套管内,并在套管内注入折射率匹配油,使其没过待测样品后按常规步骤进行测试。对比实验结果表明,套管辅助法与直接测量法的偏差与仪器的测量误差相当。采用套管法,获得了预制棒拉丝终止后变径区不同位置折射率的径向分布,可为拉丝过程的研究提供参考。     

CO2激光加热硅芯光纤预制棒的温场分布

研究了10.6 m CO2激光加热硅芯光纤预制棒的温场分布,在考虑预制棒表面热辐射和空气对流的情况下,用有限元软件COMSOL Multiphysics建立了激光加热预制棒的传热物理模型,比较了激光功率、激光光斑半径和预制棒直径对温场分布的影响,同时提出CO2激光加热与石墨炉加热结合调节温场分布的方法。仿真结果显示,激光参数和预制棒直径都会明显影响预制棒温场分布,且激光光斑半径3 mm,功率达到400 W的激光器可用于直径10 mm内的硅芯光纤预制棒制备硅芯光纤。通过CO2激光加热和石墨炉加热相结合的加热方式,能更加灵活有效地调节预制棒的温场分布,构建适合硅芯光纤拉丝的温场条件。     

测量光纤折射率分布还原算法的研究

用透射式微分干涉法测量光纤内部折射率分布,其原理是利用旋转检偏器对测量光束进行调制,从相位分布和光程分布中计算出折射率分布。其中,从光程分布中解算出折射率分布的算法是关键。讨论了该算法的数学模型,推导了测量公式,并对算法的稳定性和误差进行了分析。利用自行研制的系统对渐变折射率分布光纤进行实测,与在NR 9200光纤测量仪上的结果进行了比较,对主要误差源进行了分析和计算机模拟。实测和模拟计算结果表明,该算法原理正确,系统稳定,测量精度优于10-3,完全可以用来测量光纤折射率分布。     

四方阵列聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯微结构光纤的制造与光学特性

用聚苯乙烯光纤填充625孔聚甲基丙烯酸甲酯微结构光纤预制棒中的空气孔制备了新型微结构光纤预制棒.拉伸后得到了四方阵列聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯微结构聚合物光纤.该光纤的纵方向可以作为传递图像介质,而纵截面上折射率的周期性结构可以作为透射光栅使用,该光栅产生的moiré条纹可以用于测量小角度移动.     

CO2激光加热硅芯光纤预制棒的温场分布

研究了10.6 m CO2激光加热硅芯光纤预制棒的温场分布，在考虑预制棒表面热辐射和空气对流的情况下，用有限元软件COMSOL Multiphysics建立了激光加热预制棒的传热物理模型，比较了激光功率、激光光斑半径和预制棒直径对温场分布的影响，同时提出CO2激光加热与石墨炉加热结合调节温场分布的方法。仿真结果显示，激光参数和预制棒直径都会明显影响预制棒温场分布，且激光光斑半径3 mm，功率达到400 W的激光器可用于直径10 mm内的硅芯光纤预制棒制备硅芯光纤。通过CO2激光加热和石墨炉加热相结合的加热方式，能更加灵活有效地调节预制棒的温场分布，构建适合硅芯光纤拉丝的温场条件。     

结合计算层析与光学相干层析测量折射率分布

通过将计算层析技术与光学相干层析技术相结合,测量散射介质非均匀折射率分布。该方法测量散射样品折射率分布时,通过光学相干层析技术测量散射样品折射率分布在多个方向上的投影,采用计算层析技术实现对样品折射率分布的层析重建,克服了传统折射率光学测量方法如单纯的基于光学相干层析原理的焦点追迹法和光程匹配法,不能测量散射介质非均匀折射率分布的缺点。采用该方法在实验中对梯度折射率棒的径向相对折射率分布进行层析重建,取得了较好的实验结果。     

传像光纤、光纤面板及光锥制造新方法探索

利用高折射率光纤填充微结构预制棒孔洞的方法,制造直径70 mm、长度200 mm的大尺寸传像光纤预制棒,像素数为547.为提高传像元件的像素数,将预制棒先拉伸成直径约为30 mm的二次预制棒,通过切削、并熔后拉伸,得到像素数为3829的传像微结构光纤及其面板和光锥,其理论数值孔径为0.55.经初步测试发现,其传像效果良好.此方法利用微结构光纤技术制造传像光纤、面板和光锥,简单易行,成本低,能有效提高像素数,有望成为规模化制造高分辨率、高质量传像元件的新方法.     

传像光纤、光纤面板及光锥制造新方法探索

利用高折射率光纤填充微结构预制棒孔洞的方法,制造直径70 mm、长度200 mm的大尺寸传像光纤预制棒,像素数为547.为提高传像元件的像素数,将预制棒先拉伸成直径约为30 mm的二次预制棒,通过切削、并熔后拉伸,得到像素数为3829的传像微结构光纤及其面板和光锥,其理论数值孔径为0.55.经初步测试发现,其传像效果良好.此方法利用微结构光纤技术制造传像光纤、面板和光锥,简单易行,成本低,能有效提高像素数,有望成为规模化制造高分辨率、高质量传像元件的新方法.     

焦距法测试自聚焦透镜折射率分布常数

本文介绍了一种测量自聚焦透镜折射率分布常数的方法─—焦距法，并进行了原理公式推导，和精度分析，其测量不确定度为±１×１０￣（－３）；其次，简要地介绍了实验方法。实验结果证明了焦距法是测量自聚焦透镜折射率分布常数的简单实用的方法，它具有装置简单、数据处理也不复杂的特点，是一种非破坏性的测试方法。     

透射式微分干涉显微镜测量光纤折射率分布

提出一种由两组偏光棱镜组成的透射式微分干涉系统,用来测量光纤的折射率分布。系统利用旋转检偏器对测量光束进行调制,从相位分布和光程分布中计算出折射率分布。介绍了测量原理、测量公式、系统组成及典型应用。用该系统对光纤折射率进行实际测量,给出渐变折射率光纤的二维分布,及折射率沿轴向的分布图,同时还在NR 9200光纤测试仪上进行了测试。结果表明,系统原理正确,结构简捷,具有足够分辨率和测量精度,抗干扰能力强,不破坏光纤,还可测量包层和芯层的直径,发现光纤加工过程中的缺陷,特别适合加工、焊接等工艺过程中的检测。     

基于数字全息图的光纤折射率测量研究

利用数字全息显微层析技术构建了光纤折射率测量的测试系统, 包括光路系统与软件系统. 以物光波的相位分布曲线为依据由CCD记录最优的数字全息图; 在优化频谱图的基础之上对全息图做频域滤波, 准确选取物光波所对应的频谱范围; 使用基于角谱理论的再现算法提取出物光波的相位分布信息, 并通过模拟全息图验证相位提取的准确性; 由单幅全息图提取的相位分布信息, 结合光纤的多层模型, 还原出光纤断层面沿直径方向的折射率分布. 以单模、多模光纤为实验样品进行了测量, 测量结果与S14折射率测量仪的测量结果吻合, 精度可达10^-4. 实验对比结果表明本文方法可简单、快速、准确地测量光纤内部的折射率. 本文还对特种光纤的折射率进行了测量研究.     

光纤参数测试

TN25 2004064310 透射式微分干涉显微镜测量光纤折射率分布=Measurement of refractive index profile of optical fiber by a transmitted-light DIC microscope[刊,中]/徐毓娴(清华大学精密仪器与机械学系.北京(100084)),董小满…∥光学技术.—2004,30(3).—303-305 提出一种由两组偏光棱镜组成的透射式微分干涉系统。用来测量光纤的折射率分布。系统利用旋转检偏器对测量光束进行调制,从相位分布和光程分布中计算出折射率分布。介绍了测量原理、测量公式、系统组成及典型应用。用该系统对光纤折射率进行实际测量,给出渐变折射率光纤的二维分布及折射率沿轴向的分布图,同时还在NR-9200光纤测试仪上进行了测试。结果表明,     

高保偏聚合物光子晶体光纤的化学制备技术研究

研究了大尺寸高保偏聚合物光子晶体光纤（polymer Photonic Crystal Fibers,pPCFs）预制棒的化学原位制备技术.采用预聚物浇铸后加热聚合方法,成功制备了具有高保偏性能的光纤预制棒, 给出了聚合反应的最佳条件.对此预制棒进行二次拉伸及光学和化学性质的测试表明,该方法得到的预制棒力学结构稳定、光学透明度高,且拉伸所得光纤微结构保持完好、微孔坍塌率低、非固有损耗小.若在聚合反应体系中加入适量的激光染料或其它稀土有机螯合物等物质,可得到具有荧光性的高保偏聚合物光子晶体光纤预制棒,为保偏型聚合物光子晶体光纤激光器的研制提供新材料.