光纤耦合双微球谐振腔及其模式分裂特性

回音壁模式微腔间耦合引起的模式分裂会导致器件Q值提高,进而提升器件性能.在纤式光纤耦合微球谐振腔作为一种新型的微腔耦合形式,实现了光纤器件集成度和稳定性的提升.提出并研究了基于光纤耦合双微球谐振腔的光纤传感器件,该器件由单模光纤、石英毛细管和两个钛酸钡微球谐振腔构成.双微球谐振腔的回音壁模式相互耦合,激发了模式分裂,谐...     

光纤干涉仪的相位压缩原理及在电流传感器中的应用

该文研究了一种新颖的光纤相位压缩技术,对其工作原理进行了分析,导出其数学模型,并通过对高压电流传感器的实验,验证理论的正确性,与普通汉光束干涉仪相比较,其线性范围扩大了数十倍,甚至数百倍,且具有稳定的正交工作状态,能自动补偿光纤固有的双折射以及因环境变化产生的干扰等优点.     

高能粒子辐照二氧化硅玻璃E′色心形成机理研究

考虑高能粒子辐照二氧化硅玻璃形成E′色心的情况,建立了E′色心形成的动力学模型,得到了E′色心浓度与辐照剂量的关系式. 结果表明,在高能粒子辐照情况下,E′色心的形成包括两个过程,即色心的创造过程和色心的激活过程. 色心的创造过程主要由二氧化硅网格中疲劳键的断裂形成或网格中氧移位形成,E′色心浓度随剂量的变化呈线性增长.色心的激活过程主要由二氧化硅玻璃中固有点缺陷形成,E′色心浓度随剂量的变化呈饱和趋势.理论结果和实验结果符合很好,说明建立的模型是有效的. 关键词： 二氧化硅玻璃 E′色心 辐照剂量 动力学模型     

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。     

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.     

高纯硅低能粒子辐照E′色心形成动力学研究

考虑固有点缺陷形成E′色心的情况,建立了E′色心形成的动力学模型,得到了高纯硅低能粒子辐照E′色心浓度与辐照剂量的关系式.结果表明,在低辐照剂量下,E′色心浓度随剂量的变化呈线性增长;随着辐照剂量的增加,E′色心浓度随剂量的变化呈饱和趋势.如果进一步考虑E′色心和其他物质反应形成新的稳定结构,E′色心浓度随剂量的变化呈双指数关系,E′色心浓度随剂量的变化不再趋于饱和状态,而是偏离饱和状态.理论结果和实验结果很好地符合,说明建立的模型是有效的.     

Improved silica fiber with enhanced ultraviolet transmission

When a silica optical fiber is used for transmitting ultraviolet (UV) light, the problems associated with the damage and transmission deterioration of silica fiber in the UV region need to be solved in the fabrication process. In this paper, an improved silica fiber fabrication process was presented to enhance UV transmission, which combined the UV pre-irradiation on high-OH concentration preform with heat treatment while drawing fiber. The impact of the structural defects and color centers was diminished greatly by the new method of fabrication. The experimental results accorded with the theoretical analysis, and transmission was improved about 0.4-0.7 dB/m for wavelength from 350 to 400 nm.     

基于电流自适应补偿的高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统

针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时提出电流自适应补偿的波长校准算法,提升不同功率下的波长稳定性,解决电流内环反馈时引起的波长和功率交叉影响问题。结果表明,仿真优化后的激光器功率超调量从1.528%降低至0.014%,系统调整次数由21减小至17;测试调制光栅Y分支型激光器60 min内的功率漂移量仅为0.004 4 mW,稳定度达到0.060 4%,波长漂移量为1.9 pm,稳定度达到1.22×10^-6。经校准,激光器的半导体光放大器电流在28～78 mA范围内,波长变化量从23.4 pm减小至2.6 pm。     

高质量光学涡旋阵列的实验研究

将光学涡旋与计算全息技术相结合,提出一种高质量光学涡旋阵列的产生方法.从理论上研究了光学涡旋阵列的形成和分布特征,并模拟仿真产生涡旋光束阵列.基于面向目标的共轭对称延拓傅里叶计算全息方法编码生成光学涡旋阵列的全息图,利用单个反射式空间光调制器光电再现了与理论一致的光学涡旋阵列,并通过马赫-增德尔干涉法对生成的光学涡旋阵列进行验证.产生的高质量光学涡旋阵列提供了更复杂的结构分布和更多的可控参量,且实验光路易实现.研究结果在光学微操控、光通信等领域具有潜在应用价值.     

单模光纤1250～1650 nm超平坦宽带耦合器

随着光纤技术的飞速发展和应用．光纤无源器件顺应当前形势也获得很大的发展空间,其中光纤熔锥器件具有制作简单、性能可靠、价格便宜及技术指标优越等优点,从而广受青睐。在熔锥器件中,光纤耦合器是广为应用的基础元器件。目前为实现全光通信。光纤超平坦宽带耦合器则成为热点课题。利用特殊相位补偿工艺方法,研制出单模光纤超平坦宽带耦合器。其工作波长范围为1250～1650nm,3dB带内最大插损偏差小于等于0．4dB,带内最大附加损耗小于等于0．1dB,方向性(输入侧非注人光的一端的输出光功率与注入光功率的比值)大于等于66．5dB,偏振相关性小于等于0．1dB。研制方法有很高的成品率,可批量生产。