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Side Polished Fiber:A Versatile Platform for Compact Fiber Devices and Sensors

Photonic Sensors 2023年第1期13卷 1-24页

作者： Linqing ZHUO Jieyuan TANG Wenguo ZHU Huadan ZHENG Heyuan GUAN Huihui LU Yaofei CHEN Yunhan LUO Jun ZHANG yongchun zhong Jianhui YU Zhe CHEN Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of Guangdong Higher Education Institutes Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Engineering Research Center on Visible Light Communication of Guangdong Province Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Key Laboratory of Visible Light Communications of Guangzhou Jinan UniversityGuangzhou 510632China

Side polished fiber(SPF)has a controllable average roughness and length of the side-polishing region,which becomes a versatile platform for integrating multiple materials to interact with the evanescent field to fabricate all-fiber devices and *** has been widely used in couplers,filters,polarizers,optical attenuators,photodetectors,modulators,and sensors for temperature,humidity,strain,biological molecules,chemical gas,and vector magnetic *** this article,an overview of the development history,fabrication techniques,fiber types,transmission characteristics,and varied recent applications of SPFs are ***,the fabrication techniques of SPFs are reviewed,including the V-groove assisted polishing technique and wheel polishing ***,the different types of SPFs and their characteristics are ***,various applications of SPFs are discussed and concluded theoretically and experimentally,including their principles and *** designing the device,the residual thickness and polishing lengths of the SPF need to be appropriately selected in order to obtain the best *** all-fiber devices and sensors is aimed at practical usability under harsh environments and allows to avoid the high coupling loss between optical fibers and on-chip integrated devices.

关键词： Side polished fiber(SPF) V-groove assisted polishing technique wheel polishing technique lab-on-fiber fiberdevices sensors

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High-sensitivity and fast-response fiber optic temperature sensor using an anti-resonant reflecting optical waveguide mechanism

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光子学研究:英文版 2023年第8期11卷 1397-1407页

作者： ZHIBIN LI ZIYE WU ZHUOQI LI LIANGXUN OU WENXIANG ZHANG ZHICONG LAI YU ZHANG MENGYUAN XIE JIEYUAN TANG WENGUO ZHU HUADAN ZHENG yongchun zhong XIONG DENG XIHUA ZOU ZHE CHEN JIANHUI YU Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of Guangdong Higher Education Institutes Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Center for Information Photonics and Communications School of Information Science and TechnologySouthwest Jiaotong UniversityChengdu 611756China

Temperature sensing is essential for human health ***-sensitivity(>1 nm∕℃)fiber sensors always require long interference paths and temperature-sensitive materials,leading to a long sensor and thus slow response(6–14 s).To date,it is still challenging for a fiber optic temperature sensor to have an ultrafast(~ms)response simultaneously with high ***,a side-polished single-mode/hollow/single-mode fiber(SPSHSF)structure is proposed to meet the challenge by using the length-independent sensitivity of an anti-resonant reflecting optical waveguide *** a polydimethylsiloxane filled sub-nanoliter volume cavity in the SP-SHSF,the SP-SHSF exhibits a high temperature sensitivity of 4.223 nm/℃ with a compact length of 1.6 mm,allowing an ultrafast response(16 ms)and fast recovery time(176 ms).The figure of merit(FOM),defined as the absolute ratio of sensitivity to response time,is proposed to assess the comprehensive performance of the *** FOM of the proposed sensor reaches up to 263.94(nm/℃)∕s,which is more than two to three orders of magnitude higher than those of other temperature fiber optic sensors reported ***,a threemonth cycle test shows that the sensor is highly robust,with excellent reversibility and accuracy,allowing it to be incorporated with a wearable face mask for detecting temperature changes during human *** high FOM and high stability of the proposed sensing fiber structure provide an excellent opportunity to develop both ultrafast and highly sensitive fiber optic sensors for wearable respiratory monitoring and contactless in vitro detection.

关键词： fiber waveguide resonant

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Optimized weak measurement of orbital angular momentum-induced beam shifts in optical reflection

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Photonics Research 2019年第11期7卷 1273-1278页

作者： Wenjin Long Jintao Pan Xinyi Guo Xiaohe Liu Haolin Lin Huadan Zheng Jianhui Yu Heyuan Guan Huihui Lu yongchun zhong Shenhe Fu Li Zhang Wenguo Zhu Zhe Chen Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications Jinan UniversityGuangzhou 510632China Department of Optoelectronic Engineering Jinan UniversityGuangzhou 510632China School of Physics and Optoelectronic Engineering Foshan UniversityFoshan 528000China

Tiny but universal beam shifts occur when a polarized light beam is reflected upon a planar *** the beam shifts of Gaussian beams have been measured by the weak measurement technique, the weak measurement for orbital angular momentum(OAM)-induced spatial shifts of vortex beams is still ***, by elaborately choosing the preselection and postselection states, the tiny OAM-induced Goos–H?nchen and Imbert–Fedorov shifts are amplified at an air–prism interface. The maximum shifts along directions both parallel and perpendicular to the incident plane are theoretically predicted and experimentally verified with optimal preselection and postselection states. These maximum shifts can be used to determine the OAM of vortex beams.

关键词： beam momentum angular

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High-performance fiber-integrated multifunctional graphene-optoelectronic device with photoelectric detection and optic-phase modulation

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Photonics Research 2020年第12期8卷 1949-1957页

作者： LINQING ZHUO PENGPENG FAN SHUANG ZHANG YUANSONG ZHAN YANMEI LINYU ZHANG DONGQUAN LI ZHEN CHE WENGUO ZHU HUADAN ZHENG JIEYUAN TANG JUN ZHANG yongchun zhong WENXIAO FANG GUOGUANG LU JIANHUI YU ZHE CHEN Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of Guangdong Higher Education Institutes Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Engineering Research Center on Visible Light Communication of Guangdong Province Department of Optoelectronic EngineeringJinan UniversityGuangzhou 510632China Key Laboratory of Visible Light Communications of Guangzhou Jinan UniversityGuangzhou 510632China Science and Technology on Reliability Physics and Application of Electronic Component Laboratory China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research InstituteGuangzhou 510610China

In graphene-based optoelectronic devices,the ultraweak interaction between a light and monolayer graphene leads to low optical absorption and low responsivity for the photodetectors and relative high half-wave voltage for the phase ***,an integration of the monolayer graphene onto the side-polished optical fiber is demonstrated,which is capable of providing a cost-effective strategy to enhance the light–graphene interaction,allowing us to obtain a highly efficient optical absorption in graphene and achieve multifunctions:photodetection and optical phase *** a photodetector,the device has ultrahigh responsivity(1.5×10^(7) A/W)and high external quantum efficiency(>1.2×10^(9)%).Additionally,the polybutadiene/polymethyl methacrylate(PMMA)film on the graphene can render the device an optical phase modulator through the large thermo-optic effect of the *** a phase modulator,the device has a relatively low half-wave voltage of 3 V with a 16 dB extinction ratio in Mach–Zehnder interferometer configuration.

关键词： optoelectronic fiber modulator

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Resonance-assisted light–control–light characteristics of SnS_2 on a microfiber knot resonator with fast response

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Photonics Research 2018年第12期6卷 1137-1143页

作者： HUIHUI LU zhongMIN WANG ZHIJIN HUANG JUN TAO HANQING XIONG WENTAO QIU HEYUAN GUAN HUAZHUO DONG JIANGLI DONG WENGUO ZHU JIANHUI YU yongchun zhong YUNHAN LUO JUN ZHANG ZHE CHEN Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications Department of Optoelectronic EngineeringJinan University Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of Guangdong Higher Education Institutes Jinan University

An all-optical light–control–light functionality with the structure of a microfiber knot resonator (MKR) coated with tin disulfide (SnS_2) nanosheets is experimentally demonstrated. The evanescent light in the MKR [with a resonance Q of ～59,000 and an extinction ratio (ER) of ～26 dB] is exploited to enhance light–matter interaction by coating a two-dimensional material SnS_2 nanosheet onto it. Thanks to the enhanced light–matter interaction and the strong absorption property of SnS_2, the transmitted optical power can be tuned quasi-linearly with an external violet pump light power, where a transmitted optical power variation rate ΔT with respect to the violet light power of ～0.22 dB∕mW is obtained. In addition, the MKR structure possessing multiple resonances enables a direct experimental demonstration of the relationship between resonance properties (such as Q and ER), and the obtained ΔT variation rate with respect to the violet light power. It verifies experimentally that a higher resonance Q and a larger ER can lead to a higher ΔT variation rate. In terms of the operating speed, this device runs as fast as ～3.2 ms. This kind of all-optical light–control–light functional structure may find applications in future all-optical circuitry, handheld fiber sensors, etc.

关键词： response fast experimental optical multiple pump can tin

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光全息制作的变形面心立方结构光子晶体的带隙

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光学学报 2006年第2期26卷 279-282页

作者：朱少安钟永春汪河洲中山大学光电材料和技术国家重点实验室广州510275

四束激光从空气直接入射到平面结构的感光树脂所制备的面心立方结构实际上是一种不但晶格沿[111]方向拉伸,而且其格点也在[111]方向被拉长的变形面心立方结构。在对这种变形面心立方结构的光子晶体的晶格形状及能带分布的研究中,通过利... 详细信息

四束激光从空气直接入射到平面结构的感光树脂所制备的面心立方结构实际上是一种不但晶格沿[111]方向拉伸,而且其格点也在[111]方向被拉长的变形面心立方结构。在对这种变形面心立方结构的光子晶体的晶格形状及能带分布的研究中,通过利用麻省理工学院的光子晶体能带计算程序计算了各种参量对此变形面心立方结构的蛋白石和反蛋白石的能带分布的影响,发现在一定条件下该结构的蛋白石会出现完全光子带隙。用激光全息聚合法在正胶的环氧树脂中可制作反蛋白石模板,若用此模板制作硅蛋白石,当晶格沿[111]方向拉伸2.1倍和硅的占空比为13.7%时出现最大的带隙宽度。此最大带隙宽度的结构的制作光路是三角锥形光路,对称地环绕中央光束的三束外围激光束之间夹角为54.0°,三束外围激光束与中央激光束夹角为31.6°。

关键词：光电子学光子晶体变形面心立方光全息完全光子带隙

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光子晶体微纳光纤的制备新方法及其特性研究

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激光技术 2015年第3期39卷 312-315页

作者：罗瑛马杰钟永春暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广州510632 暨南大学光电工程系广州510632

为了形成胶体晶体-微纳光纤结构,采用提拉生长法,将单分散的聚苯乙烯微球在微纳光纤表面自组装生长成胶体晶体,并用扫描电子显微镜和光谱仪对胶体晶体的显微形貌和透射光谱特性进行了表征。结果表明,聚苯乙烯微球有序堆积,自组装成胶体... 详细信息

为了形成胶体晶体-微纳光纤结构,采用提拉生长法,将单分散的聚苯乙烯微球在微纳光纤表面自组装生长成胶体晶体,并用扫描电子显微镜和光谱仪对胶体晶体的显微形貌和透射光谱特性进行了表征。结果表明,聚苯乙烯微球有序堆积,自组装成胶体晶体,其结构为面心立方密排结构,表面为面心立方结构的[111]面。胶体晶体-微纳光纤的透射光谱在1400.8nm处有透射峰,对应于面心立方结构在[111]方向上的光子带隙。这种光子晶体微纳光纤在光纤传感器及滤波器方面有广阔的应用前景。

关键词：光学器件光子晶体微纳光纤光子带隙

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数字全息成像技术测量侧边抛磨光纤包层剩余厚度

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应用光学 2015年第4期36卷 652-659页

作者：汪峰马杰陈哲钟金钢余健辉钟永春暨南大学光电工程系广东广州510632 暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632

测量侧边抛磨光纤(side-polished fiber,SPF)的包层剩余厚度对其应用有重要的指导意义,现今的测量方法均有所不足,现提出一种基于数字全息技术的测量方法。利用单模光纤纤芯折射率比包层折射率高的特点,基于数字全息成像技术,通过角谱... 详细信息

测量侧边抛磨光纤(side-polished fiber,SPF)的包层剩余厚度对其应用有重要的指导意义,现今的测量方法均有所不足,现提出一种基于数字全息技术的测量方法。利用单模光纤纤芯折射率比包层折射率高的特点,基于数字全息成像技术,通过角谱传播法对二维全息图进行相位重构,并通过精确最小二乘法解相位包裹,得到侧边抛磨光纤的相位分布图。根据重构的相位分布图,进一步运用相关的边缘提取算法处理得到侧边抛磨光纤包层剩余厚度。实验测量结果与电子扫描电镜(SEM)测量结果相比,测量相对误差小于0.5%。这种测量方法是一种直接测量方法,减小了间接测量法中由于光纤不对称以及SPF轮廓边缘衍射所带来的测量误差,为侧边抛磨光纤包层剩余厚度的无损、在线测量提供了一种新的途径。同时,此方法还可应用于测量其他特种光纤,例如光子晶体光纤、微纳光纤等。

关键词：相干光学包层剩余厚度数字全息技术侧边抛磨光纤角谱法相位分布图

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基于侧边抛磨光纤的表面布拉格光栅温度传感器

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应用光学 2016年第4期37卷 633-638页

作者：章勇唐丽陈哲余健辉钟永春暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 暨南大学光电工程系广东广州510632

为了实现在侧边抛磨光纤(SPF)上制作布拉格光栅结构并提高器件设计灵活性,利用重铬酸盐明胶(DCG)作为光刻材料,提出一种新型的光纤表面布拉格光栅制作方法并对该器件温度传感特性进行研究。使用轮式抛磨系统制作SPF,并在SPF侧抛面上旋涂... 详细信息

为了实现在侧边抛磨光纤(SPF)上制作布拉格光栅结构并提高器件设计灵活性,利用重铬酸盐明胶(DCG)作为光刻材料,提出一种新型的光纤表面布拉格光栅制作方法并对该器件温度传感特性进行研究。使用轮式抛磨系统制作SPF,并在SPF侧抛面上旋涂DCG,通过干涉光束曝光显影制作表面布拉格光栅。光谱测量表明:带有布拉格光栅的侧边抛磨光纤在1 480.2nm处有透射谷,在相应位置反射谱有明显反射峰,其调制幅度达到15.9dB,这是由于表面光栅的布拉格反射所致。温度传感实验表明,该布拉格反射峰的温度灵敏度为17.84pm/℃。这种器件已在光纤传感和光纤滤波器等方面获得应用。

关键词：侧边抛磨光纤光纤布拉格光栅表面光栅重铬酸盐明胶温度传感器

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银连含漱液防治鼻咽癌放疗后急性放射性口咽黏膜炎的临床疗效观察

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中药新药与临床药理 2024年第1期35卷 141-147页

作者：方彩珊肖佩琪钟毓汪咏春张驰名周敏闫亚杰阮岩广州中医药大学第一临床医学院广东广州510405 成都中医药大学附属医院四川成都610000 广州中医药大学第一附属医院广东广州510405 中山大学附属第三医院过敏科广东广州510630 广东省中医临床研究院岭南耳鼻喉病研究所广东广州510405

目的观察银连含漱液防治鼻咽癌放疗引起的急性放射性口咽黏膜炎的临床疗效。方法将32例初次行放疗的鼻咽癌患者随机分为试验组(19例)和对照组(13例),两组在放疗、化疗的基础上,试验组予银连含漱液漱口,对照组予生理盐水漱口。观察两组... 详细信息

目的观察银连含漱液防治鼻咽癌放疗引起的急性放射性口咽黏膜炎的临床疗效。方法将32例初次行放疗的鼻咽癌患者随机分为试验组(19例)和对照组(13例),两组在放疗、化疗的基础上,试验组予银连含漱液漱口,对照组予生理盐水漱口。观察两组患者干预前后严重急性放射性口咽黏膜炎的发生率,出现口咽部不适、口咽部疼痛的时间和程度(NRS评分)、生活质量评分(QOL-NPC评分)、出现放疗毒副作用(SE-QOLNPC评分)及口干症状(SE1评分)的时间及程度。结果放疗至第6周时,试验组Ⅲ级及以上的放射性口咽黏膜炎的发生率显著低于对照组(P<0.001);放疗结束后1个月,试验组I级及以上的放射性口咽黏膜炎的发生率显著低于对照组(P<0.001)。从放疗第2周开始,试验组咽部不适NRS评分低于对照组(P<0.05);从放疗第4周开始口腔及口咽部疼痛NRS评分低于对照组(P<0.05);从放疗第5周开始试验组SE1评分高于对照组(P<0.05);在放疗结束后1个月,试验组咽部不适NRS评分、口腔及口咽部疼痛NRS评分低于对照组(P<0.001),QOL-NPC评分、SE-QOL-NPC评分和SE1评分均高于对照组(P=0.05或P<0.05)。结论鼻咽癌患者在放疗期间使用银连含漱液,可以显著减少严重的急性放射性口咽黏膜炎的发生,有效延迟和缓解急性放射性口咽黏膜炎的相关症状,提高患者放疗期间的生活质量,且在放疗结束1个月后,对急性放射性口咽黏膜炎仍有较好的疗效。

关键词：银连含漱液鼻咽癌急性放射性口咽黏膜炎临床疗效

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