塑料光纤微分模延迟的频域相移法研究

塑料光纤的微分模延迟数据对研究塑料光纤的色散特性具有非常重要的意义。采用频域相移法测量了不同长度的两种折射率分布塑料光纤：阶跃型塑料光纤(SI—POF)和渐变型塑料光纤(GI—POF)的微分模延迟曲线。实验结果表明,由于短光纤可以忽略模式耦合和模式损耗,1m塑料光纤的微分模延迟测量值与理论计算值吻合得非常好。因此,频域相移法可以简单、方便、精确地测量塑料光纤的微分模延迟。此外,通过比较不同长度塑料光纤的微分模延迟曲线的变化,可在一定程度上分析光纤中存在的模式耦合。     

纤维光学 光纤参数测试

TN25 2006032292聚合物光纤损耗及光谱特性的测量分析=Analysis ontransmission loss and opticla spectrum properties of poly-mer optical fibers[刊,中]/任丽静(河北化工医药职业技术学院机电系.河北,石家庄(050031)) ,王廷云…∥光电子·激光.—2006 ,17(2) .—162-164聚合物光纤(POFs)的参数直接反映了POFs的特性,为了更好地了解POFs的性能,探索POFs的测量方法,对POFs的传输损耗光谱特性进行了理论和实验研究。分析了POFs的传输损耗特性以及与波长的相关性,利用剪断法和光谱分析法对POFs的传输损耗和光谱特性进行测定,最后…     

激光器件 其他

TN248．8 2005064098 损耗对掺镱双包层光纤激光器输出特性的影响=Affects of loss on output characteristics of Yb3+-doped doubled- clad fiber lasers[刊．中]/张多英(广州暨南大学信息学院 电子工程系．广东,广州(510632)),巩稼民…∥激光杂 志．-2005,26(3)．-13-14 分析了损耗对线性腔掺镱双包层光纤激光器输出特     

单模光纤宏弯损耗的温度响应特性

为了实现光纤宏弯温度传感,对单模光纤宏弯损耗的温度响应特性进行了理论与实验研究.理论上对单模光纤宏弯损耗理论公式进行了温度修正.基于该公式模拟了波长、弯曲半径以及温度对纤芯-无限包层结构单模光纤宏弯损耗性能的影响.设计制作了一种带吸收层和镍保护层的单模光纤宏弯温度传感探头并进行了温度传感性能实验测试.结果表明:纤芯-无限包层结构单模光纤宏弯损耗对弯曲半径、波长和温度变化较为敏感,与温度之间的响应呈线性,该探头的温度分辨率为0.4℃;通过减小弯曲半径和提高光源波长,可进一步提高其温度灵敏度和分辨率.该结构光纤可近似看作纤芯-无限包层结构光纤,用于开发光纤宏弯温度传感器.     

用于极寒温度的特种光纤的结构与弯曲损耗研究

设计了一种适用于极寒温度(-70℃)条件的耐低温的特种光纤,其结构包括纤芯层、内包层、凹陷包层和外包层.研究了光纤芯层/内包层的相对折射率差与弯曲损耗之间的关系,对比了不同涂覆层模量厚度和对光纤微弯损耗的影响.优化光纤拉丝工艺,获得了一种可长期应用于-70℃极寒温度下,在1 550nm、1 625nm波段处附加损耗低于0.01dB/km的石英光纤.本文研究工作为耐极寒光纤、光纤复合架空地线的制备及产业化提供了可靠的理论与实验依据.     

弱双折射光纤布喇格光栅反射偏振对温度响应特性的研究

理论分析了切趾弱双折射光纤布喇格光栅反射偏振相关特性与温度之间的关系.数值模拟了切趾弱双折射光纤光栅的反射谱、偏振相关损耗和差分群时延随波长变化曲线.实验测出了不同温度下反射谱、偏振相关损耗和差分群时延随波长变化曲线.根据实验结果对偏振相关损耗和差分群时延的变化情况作出了分析.反射偏振相关损耗呈现两个峰值,随温度增加两峰漂移程度相同,表明偏振相关损耗无明显差异.差分群时延最大值随温度增加成线性向长波方向漂移,证明了光纤光栅正交模损耗变化的等同性.综合理论分析与实验结果表明:切趾弱双折射光纤布喇格光栅的偏振特性随温度产生明显的变化,其正交模变化呈现等比例特性.     

光学测试 材料光学性能测试与设备

TB96 2005053883 基于M-Z光纤干涉仪测量极化聚合物的电光系数= Measurement of linear electro-optic coefficients of poled polymers by an optical fiber M-Z interferometer[刊,中]／ 洪建勋(上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统 国家重点实验室．上海(200030)),陈建平…∥光电子·激 光．-2005,16(4)．-462-465 提出了采用Mach-Zehnder(M-Z)光纤干涉仪的电光 聚合物电光系数测量方法,对其测量原理进行了分析,研 究了光纤干涉仪的臂长差、样品的插入损耗对系统可见度 的影响,讨论了通过合理设置耦合器的耦合系数提高系统 测量性能的方法。系统具有较好的稳定性和较高的灵敏 度,既适合于聚合物薄膜也适合于聚合物波导的测量,系 统干涉可见度为0．86,可分辨的最小相位变化约为6× 10-4rad。该系统可以同时测量2个独立的电光系数γ13     

利用激光打标法制备侧面均匀发光聚合物光纤

研究了一种侧面均匀发光聚合物光纤(POF)的制备方法,采用激光打标技术在POF侧面制作变栅距(VLS)光栅型散射点,建立了激光打标VLS散射点模型,该模型由深度很浅的表面凹坑和纤芯内分布着散射颗粒的散射区组成。理论推导出散射点相对散射光功率和VLS栅距的计算公式,分析了散射点的散射光功率随凹坑深度和颗粒密度的变化规律,以及不同散射点凹坑深度和不同POF侧面发光相对出射度下VLS栅距的分布规律。结果表明散射点凹坑深度的微小变化(微米量级)对散射点的散射光功率和VLS栅距的影响很大。当散射颗粒密度N105 mm-3时,散射点散射光功率变化不大;但是当N105 mm-3时,散射光功率变化明显。理论计算了不同散射点凹坑深度和不同相对出射度的VLS栅距分布曲线,并且通过实验验证了理论结果的正确性。通过调节激光打标功率,实验得到了亮度均匀度高于90%的侧面发光POF。     

集成光学 集成光学、波导理论

TN252 2005053598 两种不同Y分支光波导的弯曲损耗研究=Bending loss of two kinds of Y-branch optical waveguides[刊,中]／郑宏林 (电子科技大学宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实 验室.四川,成都(610054)),陈福深∥半导体光电．- 2005,26(1)．-30-33 针对低损耗S型弯曲Y分支的分析与设计,分别用弯 曲损耗理论和有限差分光束传输法分析了两种不同的S 型弯曲Y分支的损耗特性,比较了不同的波导宽度、分支 间距和分支张角对波导输出损耗特性的影响,得出了一组 最优化的Y分支波导设计参数。图5参5(严寒)     

大范围光纤布拉格光栅温度传感器增敏实验研究

简要分析了光纤布拉格光栅的温度响应及增敏原理,采用特殊耐高温有机聚合物对光纤光栅进行温度增敏封装,并通过改进光纤光栅的聚合物封装固化工艺,使用某种有机硅导热胶减小有机聚合物与套管材料的粘合度,消除了封装过程中由于聚合物材料不均匀收缩引起的光纤光栅反射谱啁啾化,实现20～180℃范围内光纤光栅传感器对温度高灵敏度测量。实验结果表明．聚合物封装光纤光栅传感器温度响应灵敏度在20～130℃为0．05nm／℃,在130～180℃达到了0．22nm／℃,并在两个区域保持较好的线性与重复性。此结构传感器封装工艺简单,易于实现,可用于高温恶劣环境下的温度单参量测量。     

纤维光学 光纤材料与制备

TN25 2005053633 光通信用塑料光纤及其系统应用=Plastic optical fiber for optical communication system and its application[刊,中]／ 武鹏(北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验 室．北京(100876)).任晓敏…∥光通信技术．-2005,29 (5)．-42-46 详细分析了塑料光纤的结构、特性以及其相关通信系 统网络组件;应用质子注入技术解决了塑料光纤通信系统 光探测器光敏面积和响应带宽之间的矛盾;最后通过最新 的塑料光纤通信系统应用总结了塑料光纤的现状,讨论了 POF通信系统其面临的问题。图3表1参17(于晓光)     

集成光学 光波导材料与制备

TN252 2005053604 制作聚台物光波导的铝掩模工艺=Aluminum mask for tabrication of polymeric optical waveguide[刊,中]／赵禹 (中兴通讯股份有限公司．广东,深圳(518057)),张大明… ∥半导体光电．-2005,26(3)．-208-211 针对聚合物波导制备中的关键技术-刻蚀掩模,进行 了系统的研究。以铝为例,利用原子力显微镜和光电子能 谱,详细地分析并讨论了在聚合物表面溅射镀铝对芯层波 导的影响。明确指出,溅射会在聚合物表面形成一层金属 包层,从而在器件中引入额外的吸收损耗并对此进行了计 算,同时给出解决的办法。最后,总结出最佳的工艺流程。 图5参21(于晓光)     

液晶聚合物小直径光缆挤塑工艺研究

基于液晶聚合物挤塑法,提出一种研制小直径光缆的技术途径。描述了液晶聚合物的基本特性,说明了液晶聚合物是小直径光缆的理想挤塑材料。研究了小直径光缆的挤塑工艺参数并根据液晶聚合物的材料特性给出了挤塑工艺流程。采用挤塑方式研制出外径为0.45mm的液晶聚合物小直径光缆,分析了该光缆的基本性能。试验结果表明：挤塑工艺对光纤几乎不产生附加损耗,在-60℃～＋80℃的温度范围内,光缆的附加损耗几乎为零。     

利用光纤环腔衰荡技术测量单模光纤的弯曲损耗

提出用光纤环腔衰荡技术研究单模光纤的弯曲损耗及其随弯曲半径和温度变化的振荡特性。光纤弯曲时,从基模辐射出去的一部分能量在包层-涂敷层或涂敷层-空气界面处发生反射形成回音壁(WG)模,当满足同向耦合条件时,WG模又重新耦合回纤芯与基模发生干涉,使光纤的弯曲损耗产生振荡。实验结果表明,在弯曲半径为9.33～27.63 mm的范围内,单模光纤的弯曲损耗除了随弯曲半径的减小呈指数增大外,还伴随有振荡现象,且WG模与纤芯基模之间还会发生二阶耦合,导致次级振荡的存在;弯曲损耗随温度的变化也存在振荡现象,振荡周期随温度的升高和弯曲半径的减小而减小。实验得到的振荡峰的位置和幅值及振荡周期与理论分析结果一致。     

螺旋形塑料光纤表面等离子体共振折射率传感器

研究了基于波长调制的螺旋形塑料光纤(plastic optical fiber, POF)表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)折射率传感器。采用机械热压和扭曲法将塑料光纤制备成螺旋形,在螺旋形POF上通过磁控溅射蒸镀一定厚度(约50 nm)的金属薄膜来激励SPR效应,从而形成螺旋形POF-SPR传感器。通过对螺旋形POF-SPR传感器的结构进行修饰,研究不同结构参数对折射率传感特性的影响。实验结果表明:由厚度为500μm扁平形POF扭制、螺纹数为4的螺旋形POF-SPR传感器具有较好的线性度和折射率传感特性,在折射率为1.335～1.400范围内测得的灵敏度为1 262 nm/RIU。该传感器具有成本较低、制备简单、结构稳定等优点。     

基于荧光强度比值法可用于现场测量的低成本聚合物光纤温度传感器（英文）

基于荧光强度比值法,设计了一种使用两种荧光染料的光纤温度传感器.实验中,罗丹明B和罗丹明110分别为对温度敏感和对温度不敏感的荧光传感物质,利用聚合物光纤来传导激发光及接收荧光.由于两种染料的荧光谱峰相距60nm,因此容易将二者对应的荧光谱分开.通过确定能代表两种染料的最优荧光光谱范围,获得具有良好线性度的温度-荧光强度标定曲线.实验研究了不同浓度的荧光染料对标定曲线的影响,当染料浓度为0.3g/L时,可获得0.28℃的最小均方误差及0.0128/℃的灵敏度.此外,该传感器还具备一定的抗光源扰动和抗荧光染料漂白的能力.     

基于荧光强度比值法可用于现场测量的低成本聚合物光纤温度传感器

基于荧光强度比值法,设计了一种使用两种荧光染料的光纤温度传感器.实验中,罗丹明B和罗丹明110分别为对温度敏感和对温度不敏感的荧光传感物质,利用聚合物光纤来传导激发光及接收荧光.由于两种染料的荧光谱峰相距60 nm,因此容易将二者对应的荧光谱分开.通过确定能代表两种染料的最优荧光光谱范围,获得具有良好线性度的温度-荧光强度标定曲线.实验研究了不同浓度的荧光染料对标定曲线的影响,当染料浓度为0.3 g/L时,可获得0.28℃的最小均方误差及0.0128/℃的灵敏度.此外,该传感器还具备一定的抗光源扰动和抗荧光染料漂白的能力.     

氟锆酸盐玻璃光纤的研制

本文介绍聚全氟乙丙烯包皮的氟锆酸盐(ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF)玻璃光纤的制备方法.研究了各种工艺因素对氟锆酸盐玻璃和光纤散射损耗的影响.结果表明,选择适当的熔化温度和均化时间,玻璃熔化和光纤拉制时环境中低的水含量是制得的损耗氟锆酸盐玻璃光纤的关键;配合料中引入适量NH_4HF_2,选用温度结构合理的拉丝炉及拉丝工艺也有助于降低光纤的损耗.在此工作基础上,获得了波长2.32μm处损耗为0.24dB/m的氟锆酸盐玻璃光纤.     

纤维光学 光纤器件

TN253 2005064268 一种新型的光纤光栅温度增敏技术=Technology to en- hanee temperature-sensitivity of fiber gratings[刊,中]/恽 斌峰(东南大学电子工程系．江苏,南京(210096)),汪弋平 …∥东南大学学报(自然科学版)．-2005,35(3)．-347-350 通过氢氟酸腐蚀提高光纤布喇格光栅的应变灵敏度, 再把腐蚀后的光纤光栅封装在铝套管中,结合这两种增敏 效应,得到了具有更大更灵活的温度灵敏度的光纤光栅,     

光子晶体光纤弯曲损耗特性研究

对光子晶体光纤的损耗特性进行了分析,并在实验上对两种典型的光子带隙型和全内反射型光子晶体光纤进行了研究.分别对两种不同结构的光子晶体光纤在弯曲半径2~15 mm范围内的损耗进行了测量.与传统光纤损耗实验结果的对比表明,两种光子晶体光纤的弯曲损耗均不明显,具有很强的抗弯曲损耗能力.实验也证实了光子晶体光纤弯曲损耗存在临界弯曲半径,在大于临界半径的情况下,几乎没有弯曲损耗.从结构上分析并证明光子晶体光纤弯曲损耗随填充比(d/Λ)的增加而减小,填充比越高弯曲损耗越小.