热光系数与长周期光纤光栅的温度灵敏度研究

利用受温度影响的光纤的本征方程和相位匹配条件,从理论上研究了长周期光纤光栅(LPFGs)的温度响应特性,给出了LPFGs的温度灵敏度的解析表达式。对利用低模序包层模的LPFG进行了实验研究。结果表明,利用不同包层模的LPFGs具有不同的温度灵敏度。分析了光纤的材料热光系数和模的热光系数的差别。单模光纤导模的热光系数接近纤芯的材料热光系数,而包层模的热光系数比包层的材料热光系数大,模序越大,其值越大。适当调整纤芯和包层的热光系数,并选用不同的包层模,可以得到对温度灵敏或不灵敏的LPFGs。     

偶氮染料掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的热光性质研究

本文演示了用阿贝折射仪测定染料掺杂聚合物薄膜热光系数的方法;通过改变掺杂体含量的方法,方便地实现了聚合物体系的折射率控制;通过热光系数的测量,计算了聚合物薄膜的热膨胀系数,并用以解释了聚合物薄膜的热光系数随掺杂体含量增加先增大后减小的实验观察.     

硅树脂材料热光特性的测试与分析

用激光-V棱镜装置测得耐热型硅树脂在632.8nm和650nm波长上的热光系数分别为-3.3×10-4/℃和-3.6×10-4/℃。以石英玻璃为衬底,用该材料制作了平板波导,用棱镜耦合法测量了不同温度下波导的有效折射率,利用平板波导模式本征方程求解出不同温度下导波层的膜厚与折射率,分析了有效折射率随温度变化的特点。根据导波层折射率与厚度的变化和高分子材料的克劳修斯莫索提公式,分析出该材料的极性分子较大,是引起负热光系数大的原因。该材料适合用于研制低功耗、与塑料光纤匹配的短距离光通信热光开关。     

PbS纳米微粒溶胶热光系数dn/dT的测量和光束限制效应研究

利用单光束Ｚ扫描技术测量了ＰｂＳ纳米微粒溶胶的热光系数ｄｎ／ｄＴ和热致折射率ｎ_２，研究了在连续激光源作用下的光限幅效应,并对实验结果进行了分析与讨论. 关键词：     

强度调制偏振光谱仪解调系数参考光测量方法

针对由理论计算得到的解调系数无法实现强度调制偏振光谱仪实验系统(以下简称"实验系统")测量数据解调处理的问题,提出了测量参考光获取实验系统解调系数的解决方法。该方法通过测量已知偏振态参考光经过实验系统调制器后输出的强度谱,结合傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换等数字信号处理过程,可从测量结果中分离出实验系统的真实解调系数。分析了该方法的理论依据,给出了实验系统解调系数的实测结果,并利用得到的解调系数,对实验系统测量典型待测光源(近似自然光和完全线偏振光)的测量数据进行了解调处理。解调处理结果显示:在有效测量波段范围内(550～650nm),以卤钨灯为光源的平行光管直接输出光的偏振度值约为10%;经过线偏振器起偏后,其偏振度值接近100%,与实际分析结果完全相符。验证了强度调制系统解调系数参考光测量方法的可行性。     

用于激光等离子体测量的X光量热计

 由于X光量热计具有体型吸收、线性响应及抗电磁干扰能力强等优点,可用于对激光等离子体辐射的X光总量测量。介绍了X光量热计的原理和结构,量热计主要由吸收体、热电堆、恒温体和外壳4个部分组成;量热计吸收体接收X光能量后,在瞬时内温度迅速上升,同时又通过热传导或辐射而损失能量。电加热法作为X光量热计的传统标定方法,标定结果不可靠。为此采用经过绝对标定的XRD阵列谱仪（SXS）对X光量热计在神光-Ⅱ装置上进行了在线绝对标定。结果表明：X光量热计性能稳定,其灵敏度为(84.1±3.4) μV/mJ,X光能量测量的相对合成标准不确定度约为31%,可用于X光定量测量。     

一种改进的2×2 SOI Mach-Zehnder热光开关

本文设计并制作了基于强限制多模干涉耦合器的2×2 SOI马赫-曾德热光开关.这种光开关采用了深刻蚀结构的多模干涉耦合器和输入/输出波导,较大地提高了干涉耦合器的性能并减少了连接耦合损耗.同时,在调制臂区域采用浅刻蚀结构,保持其单模调制状态.深刻蚀多模干涉耦合器具有优越的特性,在实验中测得不均衡度只有0.03 dB,插入损耗－0.6 dB.基于这种耦合器的新型热光开关,其插入损耗为－6.8 dB,其中包括光纤-波导耦合损耗－4.3 dB,开关时间为6.8 μs.     

真空下气-固界面热适应系数的数值计算

根据热适应系数的理论研究成果,结合国外学者的部分实验数据,对气-固界面热适应系数的主要影响因素进行定性的讨论;同时在S.Song和M.M.Yovannovich的公式基础上,最小二乘法拟合国外学者低温下实验测量的热适应系数,采用C语言编程算出拟合公式中的参数,分析拟合公式α=aFM/(b+M)+2.4μ(1-F)/(1+μ)2,F=exp(c(T-T0)/T0)中的参数a,b,c的特性;数值计算迭代收敛和拟合公式的计算误差在±20%以内表明:数值拟合公式可用在工程上计算热适应系数,S.Song和M.M.Yovannovich的公式可数值拟合低温下不同气-固界面的热适应系数的计算公式。     

光学系统黑斑法杂光系数和PST间的联系

PST(点源传递函数)是杂光分析程序常用的输出结果形式,杂光系数则是杂光实验测量最常用的结果表示方式。本文根据辐射传热理论,建立了杂光分析计算程序的输出结果PST和用黑斑法进行杂光测量所得的杂光系数V之间的联系,并给出了相应的解析表达式。     

测量光纤有效弹光系数的一种新方法

针对目前许多新型光纤有效弹光系数测量的需要,报导了用光纤布喇格光栅(FBG)传感器测量光纤有效弹光系数的新方法。用一个温度参考光栅、一个测量光栅和一已知膨胀系数的材料,结合光纤布喇格光栅的特有性质进行了测量。建立了实验系统,实验结果表明,系统可以有效地解决温度与应变对光栅存在交叉敏感的问题,成功地测出了光纤有效弹光系数,测量误差小于1.3%。     

光纤通信光开关的物理基础(续)

4　热光开关热光开关和电光开关的结构可以相同 ,但是产生开关效应的机理不同 .这里的热光效应是指通过电流加热的方法 ,使介质的温度变化 ,导致光在介质中传播的折射率和相位发生改变的物理效应 .折射率随温度的变化关系为n(T) =n0 +Δn(T) =n0 + n TΔT=n0 +αΔT(6 9)式中 n0 为温度变化之前的折射率 ,ΔT为温度的变化 ,α为热光系数 ,它与材料的种类有关 .表 3是几种材料的热光系数 .表 3　几种材料的热光系数材料 α/ (10 - 4K- 1 )L i Nb O30 .0 4 3Si 2Si O2 1.1聚合物 1　　Δn将引起相位变化为Δφ=2 πΔn L/ λ0 =2 παL…     

长焦距光学系统杂光系数测试仪

报告了一种新的长焦距光学系统杂光系数测量装置,该装置除具有避免了制作大直径积分球的优点外,还能精确测量轴外杂光系数,分析各部分杂光源对杂光系数的影响.     

低阈值极化电压玻璃光波导电光效应的研究

采用热极化技术对掺锗玻璃条形光波导进行极化,通过光纤连接 (单模) 的Mach Zehnder Interferometer 系统测量条形波导内诱导出的电光效应,系统地研究了大气环境下极化条件(极化温度、极化时间、极化电压)对电光效应的影响.结果表明:在最佳极化条件下(406℃、-2.4 kV、20 min),波导内的电光系数为r_TM=0.059±0.001 pm/V, r_TE=0.053±0.001 pm/V,且波导结构中存在一个较低的阈值极化电压(100 V)和阈值极化温度(80℃),此时在波导样品内仍能被激发出可观察的电光效应;实验还发现采用负极化诱导方式产生的电光系数较正极化提高15%左右.     

长焦距光学系统杂光系数测量的新方法及其理论分析

在分析现有杂光系数测量的基础上，提出了一种新的长焦距光学系统杂光系数测量的方法，并对这种方法进行了理论分析。     

测试条件对杂光系数测试结果的影响

针对同一光学产品的杂光系数由于测试条件的不同,测试结果往往差别很大,无法进行准确比较的问题,对几种光学镜头在不同的测试条件下反复进行了杂光系数测试实验。通过理论分析和实验测试给出了不同黑体目标尺寸和接收光阑孔径以及是否加装准直镜对杂光系数测量结果的影响。结果表明,对同一光学产品,选取的黑体目标尺寸越大,测试结果杂光越小;选取的光电接收器件接收光阑孔径越大,测试结果杂光越大。另外,准直物镜的使用会引入新的杂光,令杂光测试结果增大,但增大的量值可视为定值,进而从测试结果中减除。     

Nd:YAG棒中的热光效应计算

激光通过工作物质时所产生的热透镜以及应力双折射两种效应是高功率二极管泵浦激光器(DPL)的设计和优化过程中必需考虑的因素.讨论了采用有限差分光束传播法计算热透镜效应及结合材料的弹光系数矩阵计算应力双折射效应的一般方法,并具体针对长6 cm、均匀泵浦的NdYAG棒,计算了这两种效应对光束的影响.结果表明,由于热透镜的聚焦效应,棒中心的光场振幅在通过棒后增大了6%,棒中心与边缘产生了20个波长的相位差;同时,应力引起的双折射造成了约30%的功率损失.     

溴的光电离和辐射复合——平均原子模型速率系数与细致组态速率系数

根据原子自洽场理论(即DCA)，计算了溴原子各种电离度各个壳层的DCA约化光电离截面.与AA模型的平均电子轨道约化光电离截面进行比较，总结出其内在规律.在AA的约化光电离截面的基础上，可以得到电离度分辨的DCA约化光电离截面；进而可以得到细致组态的光电离和辐射复合速率系数.为精密地描述非局域热动平衡(n-LTE)等离子体提供必要的基础. 关键词： 光电离 速率系数 平均原子模型     

双重干涉效应薄膜光学热光调制器的研究

对双重干涉效应反射式薄膜光学热光调制器进行了研究，基于双重干涉效应的分析方法，就相关参数对器件调制特性的影响进行了理论分析，并在实验上进行了有关测试，实际器件获得了高达９２％的调制深度。     

一种热光可调谐级联微环滤波器的理论分析

根据Vernier效应可大幅度提高滤波器自由光谱范围和调谐范围,设计了一种热光可调谐级联微环滤波器. 利用传输矩阵方法和有限元方法从理论上计算了对于第一级微环半径为48 μm,第二级半径为50 μm的级联微环滤波器的自由光谱范围和调谐范围可以达到75.6 nm,而功耗仅为103.1 mW,这是目前为止我们 所知的基于微环谐振腔的硅基热光可调谐滤波器中最大的自由光谱范围和在如此低功耗下最大的调谐范围. 利用有限元方法,还计算了半径为50 μm微环的热光调谐响应时间,上升沿时间为3.5 μs,下降沿时间仅为0.8 μs.     

低功耗聚合物Mach-Zehnder热光开关

采用传统的半导体工艺制作了聚合物Mach-Zehnder型热光开关.利用扫描电镜观测波导形貌,通过红外摄像机观测波导的近场输出光斑,在通信波段1550nm波长下测试了器件的输出光谱.在电极上施加直流信号,测得热光开关的消光比为-15dB,驱动功率为16mW.引入直流偏置网络,获得了器件的开关特性曲线,经测量开关上升时间为1.2ms,下降时间为0.8ms.