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金属包层光纤的包层模式

上海交通大学学报 2004年第11期38卷 1847-1850页

作者：张自嘉施文康上海交通大学信息检测技术及仪器工程系上海200030

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性,需要研究金属包层光纤的包层模.根据金属包层光纤的特点,给出了金属包层光纤包层模的本征方程,讨论了这一复本征方程的求解方法,并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响.结果表... 详细信息

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性,需要研究金属包层光纤的包层模.根据金属包层光纤的特点,给出了金属包层光纤包层模的本征方程,讨论了这一复本征方程的求解方法,并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响.结果表明,对低电阻率的金属如金、银等,介电常数的虚部对低阶模的传播常数影响较小,尤其是对HE模影响更小,对铝、镍等影响稍大.金属包层对包层模的损耗,与光波长、包层模序和金属类型有关.介电常数虚部大(绝对值),而且包层模序也大时,损耗较大.

关键词：纤维光学金属包层光纤长周期光纤光栅包层模

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全光纤干涉式传感结构增敏包层模仿真分析

光通信研究 2019年第2期2期(16)卷 29-32,42页

作者：马茜李丽君孙冉马克燇山东科技大学电气信息系济南250031 山东科技大学电子通信与物理学院山东青岛266590 济南产业发展投资集团有限公司济南250000 青岛求实职业技术学院汽车工程学院山东青岛266000

全光纤干涉式传感结构作为一种新兴的高灵敏度和高光学集成性光纤传感器,由于其传感特性与其结构密切相关,使传感器设计更加灵活,因此,传感机理及如何提高测量性能成为研究该类传感器的关键。文章利用有限差分光束法得到全光纤干涉式传... 详细信息

全光纤干涉式传感结构作为一种新兴的高灵敏度和高光学集成性光纤传感器,由于其传感特性与其结构密切相关,使传感器设计更加灵活,因此,传感机理及如何提高测量性能成为研究该类传感器的关键。文章利用有限差分光束法得到全光纤干涉式传感结构中传感光纤部分去包层和弯曲时的输出光谱,再通过傅里叶变换得到空间频谱情况与色散方程进行比对,最终获得两种增敏方式下主要参与耦合包层模的情况。结果表明,相较于未增敏前,增敏后参与耦合的包层模数量有所增多,阶数有所增高,且在一定范围内,弯曲半径越大,主要参与耦合的包层模阶数越高。

关键词：全光纤干涉式包层模频谱

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全光纤干涉式结构中传感模式仿真分析

物理学报 2017年第22期66卷 112-118页

作者：李丽君马茜曹茂永宫顺顺李文宪丁小哲郭晓丽刘仪琳徐琳刘倩山东科技大学电子通信与物理学院青岛266590 山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地青岛266590

全光纤干涉式传感结构中包层模场与外界物理量作用,携带被感测信息,因此对包层模的研究是设计制作和提高该类传感器传感性能的关键.利用有限差分光束传播法获得传感光纤不同长度和不同芯径比时传感器对应的光谱,通过傅里叶变换获得其干... 详细信息

全光纤干涉式传感结构中包层模场与外界物理量作用,携带被感测信息,因此对包层模的研究是设计制作和提高该类传感器传感性能的关键.利用有限差分光束传播法获得传感光纤不同长度和不同芯径比时传感器对应的光谱,通过傅里叶变换获得其干涉频谱,计算出各主要参与干涉的包层模组的有效折射率,利用色散方程确定对应包层模.理论仿真结果显示,随着传感部分光纤长度增加,参与干涉的包层模式随之增加,并且向高阶模式变化,光谱变得稠密,是多阶包层模干涉的叠加,传感器输出干涉谱的自由光谱范围变小.随着输入光纤与传感光纤芯径比变化,会明显改变纤芯包层功率分布,同时,芯径比增大也会增加参与干涉的包层模种类和阶数.

关键词：全光纤干涉仪有效折射率包层模频谱

基于花生形和光纤布喇格光栅结构的温度不敏感光纤曲率传感器

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光子学报 2016年第11期45卷 43-47页

作者：王照伟鲁士力孙明明金永兴中国计量大学光学与电子科技学院杭州310018

为了解决光纤传感器波长解调成本高以及交叉敏感的问题,提出一种温度不敏感光纤曲率传感器,该传感器是由花生形结构连接一个光纤布喇格光栅组成,对反射光采用强度解调.光进入花生形结构后激发出包层模式,通过光纤布喇格光栅反射后,反射... 详细信息

为了解决光纤传感器波长解调成本高以及交叉敏感的问题,提出一种温度不敏感光纤曲率传感器,该传感器是由花生形结构连接一个光纤布喇格光栅组成,对反射光采用强度解调.光进入花生形结构后激发出包层模式,通过光纤布喇格光栅反射后,反射的纤芯模再次在花生形结构产生不同阶次的包层模,然后和反射的纤芯模耦合,在反射光谱中除了光纤布喇格光栅的布喇格反射峰外,在短波长处出现若干个谐振峰,波长越小,包层模的阶次越高.实验结果表明曲率的变化范围为0.669 0~1.250 0m^(-1)时,测量到反射谐振峰平均光功率为2.260×10^(-7)~1.501×10^(-7) mW,灵敏度为-1.306×10^(-7) mW/m-1,在温度范围25℃~75℃内,反射包层模光功率基本保持不变.该传感器成本低且花生形结构制作简单、机械强度大.

关键词：光纤光学传感器包层模反射光曲率温度

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基于偏芯结构的光纤弯曲传感器及其特性研究

光电子．激光 2014年第8期25卷 1476-1480页

作者：郭新春宁提纲李晶李超北京交通大学光波技术研究所北京100044

提出了一种基于偏芯熔接(COJ)结构的光纤弯曲传感器。传感器利用COJ结构,将部分纤芯光耦合到包层中形成包层模,在输出端与纤芯模进行耦合形成干涉,并通过探测输出光谱的波长漂移对曲率进行探测。理论和实验表明,本文结构的弯曲传感器具... 详细信息

提出了一种基于偏芯熔接(COJ)结构的光纤弯曲传感器。传感器利用COJ结构,将部分纤芯光耦合到包层中形成包层模,在输出端与纤芯模进行耦合形成干涉,并通过探测输出光谱的波长漂移对曲率进行探测。理论和实验表明,本文结构的弯曲传感器具有较好的弯曲灵敏度以及较好的线性响应曲线,对长为55.6mm的传感器,其弯曲灵敏度为-6.9nm/m-1;传感器长度会影响传感器的弯曲灵敏度,长度越长,弯曲灵敏度越大。

关键词：偏芯熔接(COJ) 弯曲传感器包层模马赫-曾德尔(MZ)干涉仪

基于偏芯结构的光纤传感器的振动传感特性研究

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光学学报 2014年第12期34卷 56-62页

作者：马林郭新春齐艳辉简水生(指导) 北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种基于偏芯熔接结构的光纤振动传感器,该传感器具有较好的梳状滤波特性和较高的消光比。通过对该结构的传感器的弯曲响应特性进行分析,实验结果表明该传感器对弯曲变化表现出了近似线性响应的特性。在此基础上进一步研究了传感... 详细信息

提出了一种基于偏芯熔接结构的光纤振动传感器,该传感器具有较好的梳状滤波特性和较高的消光比。通过对该结构的传感器的弯曲响应特性进行分析,实验结果表明该传感器对弯曲变化表现出了近似线性响应的特性。在此基础上进一步研究了传感器的振动响应特性,对传感器工作在线性响应区域和非线性响应区域的振动响应特性进行了分析和对比。实验结果表明,该传感器在线性工作区域表现出了极好的振动响应特性,其振动响应谱线与马赫曾德尔型光纤干涉仪相类似。此外,该传感器在无振动情况下的噪声极低,具有较好的实际应用价值。

关键词：光纤光学偏芯熔接结构振动传感器包层模模式干涉

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金属包层长周期光纤光栅的理论和实验研究

光学学报 2004年第7期24卷 897-901页

作者：张自嘉施文康高侃吉小军方祖捷上海交通大学信息检测技术仪器系上海200030 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室上海201800

金属包层长周期光纤光栅可用于对谐振波长的调谐。通过实验和理论研究了长周期光纤光栅在沉积金属包层前后谐振波长的变化规律。分析了金属包层光纤的特点 ,给出了金属包层光纤包层模的本征方程 ,并给出了这一复本征方程的求解方法。长... 详细信息

金属包层长周期光纤光栅可用于对谐振波长的调谐。通过实验和理论研究了长周期光纤光栅在沉积金属包层前后谐振波长的变化规律。分析了金属包层光纤的特点 ,给出了金属包层光纤包层模的本征方程 ,并给出了这一复本征方程的求解方法。长周期光纤光栅在沉积金属包层后 ,对低阶包层模 ,谐振波长会向长波方向偏移 ,模次增加 ,偏移会增大 ;对高阶包层模 ,谐振波长向短波方向偏移。不同金属包层 ,谐振波长的偏移量也有一定差别。所给出的理论分析方法 ,可用于预测谐振波长的偏移方向和大小。

关键词：导波与光纤光学长周期光纤光栅金属包层光纤三层介质光纤包层模