熔锥型1(2)×2单模光纤耦合器输出光功率的波长特性

本文应用熔锥耦合近似模型,对熔锥型1(2)×2单模光纤耦合器输出光功率的波长特性进行了分析,给出了输出光功率变化量△P_i(I=1,2)与波长变化量△λ之间的表达式,给出了|△P_i|～|△λ|、|△P_i|～P_o、|△P_i|～L三种计算曲线,并与实测数据相符。     

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。     

光波导-单模光纤的直接耦合

实现光波导－单模光纤的耦合是各种集成光学器件从实验室走向实用化的关键，耦合效率的高低直接影响到各种集成光学产品的性能。本文在分析影响耦合效率的主要因素的基础上，对现有的几种光波导－光纤耦合方式作了进上步的分析和比较。     

普通单模光纤中光孤子传输问题的研究

在使用普通单模光纤的光孤子传输系统中,放大器自发辐射（ASE）噪声和色散波逸出是限制光孤子传输的两个主要因素,它们将引起孤子能量科动和定时抖动,从而导致系统误码。本文分别研究了带限光滤波器对ASE噪声的抑制和非线性增益对色散波的抑制以及对孤子传输系统的稳定作用,并设计了使用普通单模光纤的光孤子传输系统。     

单模光纤中光孤子传输问题的简单解法

根据麦克斯韦方程，使用普通数学方法推导出弱导波单模非线性光纤中子光孤子的传输方程，进而解出了光弧子波的表达式。所得结果与其它献一致。     

熔融拉锥型单模光纤光功率比耦合器的研制

本文由耦合波方程出发推导了熔融拉锥单模光纤耦合器的功率耦合比与拉伸长度的关系,并数值计算了光纤耦合器的光功率分配。实验上利用实验室现有的设备制作出2×2型、单窗口1×2型1550nm宽带耦合器,并完成了对制备出的光纤耦合器的光功率检测。通过理论与实验的比较得出熔融拉锥机制备的单模光纤光功率比耦合器的耦合曲线与理论上的耦合曲线基本一致,制备出的耦合器符合耦合器检验标准。     

单模光纤中光脉冲传输的时频特性

计算了有无初始啁啾的高斯光脉冲信号在单模光纤中传输不同距离的波形,并用时频分析方法将光脉冲信号扩展到时间-频率的二维平面,通过时间窗、频率窗和Wigner-Vill分布的时频平面对高斯光脉冲的传输特性进行了分析.时频分析方法可以更直观和更清晰地了解光脉冲信号在传输过过程中色散和能量的变化.     

单模光纤延迟线的研究与发展

单模光纤延迟线是一种性能极好的信息处理延迟器件。本文从单模光纤延迟线的基本光学结构出发,回顾了近年来国外单模光纤延迟线的研究与应用状况,并简要地分析了发展方向。     

长波长单模光纤的发展进程

首先对通信用光纤传输线路作一般简述,之后详细说明常规单模光纤、非零色散光纤和无水吸收光纤等三种长波长单模光纤的发展过程。     

分布光纤Raman光子传感器系统的优化设计

本文从新的解调方法、ＬＤ激光波长选择、光纤取样环修正方法出发,分析讨论了系统的优化设计。取得的主要实验结果如下：测温范围０￣１２０℃;测温不确定度±２℃;温度分辨率０．１℃;光纤绕组探头的空间分辨率〈５ｃｍ,在２ｋｍ光纤上可采样１０００个点。     

非色散位移单模光纤的鉴定与相关检测

本文讨论了鉴定未知光纤是否符合非色散位移单模光纤特征的检测过程。光纤种类繁多,在进行鉴定时应结合非色散位移单模光纤的特征进行系统性的检测。检测过程中可首先判断未知光纤是否属于通信用单模光纤,再通过非色散位移单模光纤与其他通信用单模光纤的技术差异进一步鉴定。鉴定过程可能涉及到光纤几何参数、色散系数、宏弯损耗等多项指标的检测,文中给出了推荐的检测方法。     

面向增强现实的多模干涉型RGB波导合波器的对比研究

RGB合波器作为激光扫描显示系统的关键性核心部件,其微小型化和高传输效率是应用于增强现实的必然要求。针对氮化硅、氮化镓、SU8三种可见光波段高透过率材料,对比研究了其波导的折射率差、色散曲线、单模条件,以及所构成的多模干涉型RGB波导合波器的尺寸、传输效率、光场分布。研究结果表明,氮化硅器件的各项性能介于氮化镓与SU8器件之间;氮化镓器件具有最大的芯层与包层折射率差,最小的单模截止尺寸,最短的器件长度(2000μm);SU8器件具有最小的芯层与包层折射率差,最大的单模截止尺寸,但器件长度大于氮化镓,为3600μm。此外,氮化硅、氮化镓、SU8三种器件的RGB平均传输率分别为78%,55%和91%,可见SU8器件占有明显优势。未来,经过进一步优化设计的超紧凑氮化镓多模干涉型RGB波导合波器有望应用于激光扫描单片集成系统中,而具有良好柔性的SU8多模干涉型RGB波导合波器则在可形变系统中具有重要应用价值。这些器件为增强现实系统朝着微小型化和高传输效率的方向发展提供了技术基础。     

主振荡功率放大激光器中锥度光纤相位共轭镜的实验研究

锥度光纤作为相位共轭镜具有高反射率、高保真度等优点，将3根自制的、规格不同的锥度光纤相位共轭镜应用在重复频率100Hz，脉宽28ns的激光二极管(LD)抽运的高功率脉冲激光主振荡功率放大器(MOPA)系统中，对其受激布里渊散射(SBS)性能以及锥度区尺寸的影响进行了研究。结果表明，芯径大于400μm的大尺寸锥度光纤可以应用于高功率激光系统中，如选择较长的后端光纤长度以及适当的锥度区规格可获得较高的受激布里渊散射能量反射率和输出能量。在应用总长5．2m，锥度区从φ400μm过渡到φ200μm的锥度光纤时，实验获得了高达85％的受激布里渊散射能量反射率和大于21mJ的双通输出能量，激光脉宽被压缩到17ns，最大峰值功率达到兆瓦量级。     

保偏双光纤准直器的研究与设计

从理论分析了光在自聚焦透镜中的传播性质，进而提出了保偏双光纤准直器的设计和研制，实验结果表明。该保偏双光纤准直器具有良好的插损，回损等性能，并且能成功的运用于偏振光合束器中。     

熔锥型单模光纤耦合器的一致性模型

由于熔锥型光纤耦合器几何形状的特殊性,其耦合特性的研究通常是对于不同的区域采用不同的近似模型。构建了一个可以同时对耦合器各个区域耦合特性进行仿真的一致性模型。选取适当的连续函数描述锥形曲线和横截面形状;采用归一化的三角分布和高斯分布的加权叠加实现了模场沿耦合器各区域的连续变化。利用变分法和局部模式理论,推导出了耦合器任意位置处的耦合系数计算公式。该模型考虑了熔融区的纤芯效应,考虑了锥形区的耦合效应,是一个更为精细的理论模型。数值模拟结果显示,该模型可为光纤耦合器和波分复用器的制作提供理论指导。     

双芯光纤的偏振分束特性研究

偏振分束器是光学中的重要器件,它将入射光按其偏振特性进行分离,它主要应用于需要对偏振态进行有效控制的光学系统中。微型化光波导偏振分束器已成为光通信领域的研究趋势。双芯光纤偏振分束器承接了双芯的特殊优势,是一类基于模式干涉的偏振分束器,根据耦合长度的不同将两种偏振态分离开来,这一类的分束器具有设计灵活、体型小、价格低廉、应用广泛等优点。本文基于椭圆芯双芯光纤,先从理论方面介绍了偏振分束的原理,再利用Rsoft软件模拟分析了x、y方向的耦合长度及其x、y方向的耦合长度差值随纤芯长短轴比例、入射光波长、纤芯包层折射率差、纤芯间归一化距离的变化趋势。最后,通过优化设计,获得了长度为22.29cm、消光比可以达到20dB以上的偏振分束器。     

半导体激光器在光纤通信中的应用

介绍了半导体激光器的主要特点和国外研究情况,较详尽地阐述了它在激光通信和光纤通信中的应用情况。