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D形光纤Bragg光栅弯曲灵敏度的理论和实验研究

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光子学报 2006年第11期35卷 1734-1737页

作者：周金龙董小鹏石志东厦门大学信息科学与技术学院光波技术研究所厦门361005 上海大学光纤研究所上海208100

用材料力学理论分析了D形光纤Bragg光栅(D-shaped fiber Bragg grating,D-FBG)以及常规光纤Bragg光栅由弯曲引起的轴向应变,得到了光栅Bragg波长漂移的弯曲敏感特性.实验结果和理论计算结果基本相符.与常规FBG相比,该D-FBG的弯曲灵敏度... 详细信息

用材料力学理论分析了D形光纤Bragg光栅(D-shaped fiber Bragg grating,D-FBG)以及常规光纤Bragg光栅由弯曲引起的轴向应变,得到了光栅Bragg波长漂移的弯曲敏感特性.实验结果和理论计算结果基本相符.与常规FBG相比,该D-FBG的弯曲灵敏度要高近80倍.因此D-FBG可以直接应用于弯曲形变的测量,以及间接应用于压力、加速度等物理量的测量.理论分析和实验结果对采用该类型光纤光栅的器件和传感系统的设计具有参考意义.

关键词： D形光纤Bragg光栅光纤弯曲传感光纤光栅传感器

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具有宽带稳定偏振拍长的新型多孔光纤

光子学报 2014年第3期43卷 14-19页

作者：林建强石志东刘珍季敏宁上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072 广西科技大学电气与信息工程学院广西柳州545006

为制作宽带稳定的光纤偏振控制器件,提出了一种具有宽带稳定偏振拍长的多孔光纤模型.该模型通过调节纤芯附近一对特殊气孔和本底气孔的大小、形状以及气孔的间距,在包层中引入特定非对称结构.由于多孔光纤的偏振拍长对这些特定的非对称... 详细信息

为制作宽带稳定的光纤偏振控制器件,提出了一种具有宽带稳定偏振拍长的多孔光纤模型.该模型通过调节纤芯附近一对特殊气孔和本底气孔的大小、形状以及气孔的间距,在包层中引入特定非对称结构.由于多孔光纤的偏振拍长对这些特定的非对称结构参量的误差扰动不敏感,而利用这些特定非对称结构产生的具有不同变化趋势的双折射相互补偿可以抑制双折射的非线性变化,因此不仅能有效降低偏振拍长的波长敏感性,而且能够同时降低偏振拍长对包层结构参量误差的敏感性.研究结果表明:以偏振拍长的相对变化率小于±4%为限,在1 550nm波长窗口附近工作带宽达到200nm,同时包层结构几何参量的误差容限达到0.1μm量级,为实际拉制具有宽带稳定偏振拍长的多孔光纤提供了较为可行的工艺结构参量.

关键词：光纤通信光纤光学光束传播法多孔光纤模式双折射偏振拍长波长敏感性波片偏振控制

矩形晶格双折射多孔光纤宽带稳定拍长的优化设计

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光学学报 2010年第7期30卷 1950-1954页

作者：李铭佳石志东林建强葛泉上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072

在矩形晶格多孔光纤的基础上,通过加入一对大直径圆孔,并进一步优化结构参数可以得到宽带稳定的双折射拍长。采用有限差分波束传播法计算了多孔光纤的模式双折射特性,分析了不同参数变化对模式双折射的影响。计算表明,这两种非对称结构... 详细信息

在矩形晶格多孔光纤的基础上,通过加入一对大直径圆孔,并进一步优化结构参数可以得到宽带稳定的双折射拍长。采用有限差分波束传播法计算了多孔光纤的模式双折射特性,分析了不同参数变化对模式双折射的影响。计算表明,这两种非对称结构分别具有正值和负值双折射,两者相互作用能够控制模式双折射随波长的变化斜率,在一定的波长范围内使模式双折射与波长呈现等比例的线性变化关系,从而得到基本不随波长变化的双折射拍长。通过优化结构参数,分别在1310 nm和1550 nm波长窗口获得了中心拍长为10 mm的平坦拍长曲线,相对带宽达到12%以上,这种光纤非常适合制作集成于全光纤大电流传感器之中的宽带光纤波片。

关键词：光纤光学多孔光纤模式双折射拍长矩形晶格波长敏感性

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时域有限差分法在光波导分析中的应用及改进

光学学报 2003年第5期23卷 565-571页

作者：朱燕杰董小鹏杨晓理陈迎潮石志东厦门大学电子工程系厦门361005 美国南卡罗莱纳大学电子工程系美国29208 上海大学光纤研究所上海201800

对时域有限差分算法在圆柱坐标下弱导光纤中应用时吸收边界条件的设置及其对计算精度的影响进行了讨论 ,提出了改善的方法。并且将这种方法应用于一般光纤和光电子晶体光纤传输特性的计算 ,得到了有用结果。

关键词：波导光学时域有限差分法光波导光子晶体光纤良匹配层 FDTD 吸收边界条件光电子晶体光纤

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双折射拍长对波长不敏感的多孔光纤结构设计

光学学报 2010年第3期30卷 665-670页

作者：李铭佳石志东殷俊林建强陈华上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072

将两种分别具有正负双折射特性的缺陷结构相结合,在一定波长范围内,设计了一种拍长对波长变化不敏感的多孔双折射光纤。设计方案从均匀分布圆形微孔的光纤端面出发,将靠近中心的一对微孔的半径增大,同时将分布于包层中的其余微孔变为椭... 详细信息

将两种分别具有正负双折射特性的缺陷结构相结合,在一定波长范围内,设计了一种拍长对波长变化不敏感的多孔双折射光纤。设计方案从均匀分布圆形微孔的光纤端面出发,将靠近中心的一对微孔的半径增大,同时将分布于包层中的其余微孔变为椭圆形状,在不同的波长上分别产生符号相反的模式双折射进行调节补偿。采用有限差分波束传播法计算分析了不同结构参数对多孔光纤双折射的影响,结果表明,调控这些结构参数能在特定的波长窗口获得稳定的拍长,且拍长值也可以根据实际需求设计调整。通过优化结构参数,在1310 nm波长窗口得到了带宽大于180 nm的平坦拍长曲线。

关键词：光纤光学多孔光纤波束传播法双折射波长敏感性

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磁光调制法双折射光纤拍长测试技术研究

光电子．激光 2008年第3期19卷 369-372页

作者：石志东包欢欢柳树上海大学通信学院上海市特种光纤重点实验室上海201800

研究了光纤拍长磁光调制法测试系统中,对于给定的磁隙宽度和磁场强度,起偏方式与检偏方式对拍长测试灵敏度的影响。通过理论分析与实验研究,发现有三种测试方式均能得到最大灵敏度:1)入射线偏振光的偏振方向与光纤双折射主轴夹角θ为0°... 详细信息

研究了光纤拍长磁光调制法测试系统中,对于给定的磁隙宽度和磁场强度,起偏方式与检偏方式对拍长测试灵敏度的影响。通过理论分析与实验研究,发现有三种测试方式均能得到最大灵敏度:1)入射线偏振光的偏振方向与光纤双折射主轴夹角θ为0°或90°,同时Wollaston棱镜的两个检偏主轴与保偏光纤的双折射主轴夹角γ为45°;2)入射线偏振光θ=45°,同时γ=0°或90°;3)入射光为圆偏振光,同时γ=0°或90°。三种情况下的测试灵敏度基本相等,但是第三种实验方式不需要在入射端精确定位光纤的双折射主轴方向,简化了实验过程,并可避免角度调节所引入的测量误差。理论分析与实验数据基本一致。

关键词：双折射光纤拍长磁光调制起偏方式检偏方式测试灵敏度