检索结果-南通市图书馆

后向泵浦长锥形掺镱光纤实现6 kW激光输出

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

红外与激光工程 2022年第10期51卷 364-365页

作者：叶云奚小明杨保来张汉伟王鹏史尘王小林许晓军国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073

高功率掺镱光纤激光器由于高转换效率、高光束质量、热管理方便、系统结构紧凑等优势,在工业加工、智能制造和国防军事等领域得到广泛应用。随着输出功率的提高,光纤中的受激拉曼散射(SRS)和模式不稳定效应(TMI)成为宽谱光纤激光器的主... 详细信息

高功率掺镱光纤激光器由于高转换效率、高光束质量、热管理方便、系统结构紧凑等优势,在工业加工、智能制造和国防军事等领域得到广泛应用。随着输出功率的提高,光纤中的受激拉曼散射(SRS)和模式不稳定效应(TMI)成为宽谱光纤激光器的主要限制因素。为了综合抑制这两种效应,优化有源光纤的结构设计成为了有效的解决方案之一。不同于常规均匀直径光纤,长锥形光纤采用熔融拉锥、机械抛磨、变速拉丝等手段使得光纤纤芯直径沿长度方向逐渐变化。由于其独特的结构优势,使其能够在保持良好模式特性的同时抑制光纤中的非线性效应。此外,长锥形光纤的阶跃折射率结构能够较好地与商用光纤器件匹配,具有应用于高功率光纤激光的较大潜力。

关键词：锥形光纤激光输出光纤激光器光纤器件非线性效应掺镱光纤光纤纤芯熔融拉锥

熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究

作者：赵琳楠北京交通大学

学位级别：硕士

光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤... 详细信息

光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤模式选择耦合器具有结构简单、插入损耗小、工作带宽大等优势,引起了人们的广泛关注。本文主要研究熔融拉锥型光纤模式选择耦合器,对其进行了较为深入的理论和实验研究,取得的主要研究成果如下(1)介绍了光纤中的模式的概念、分类和性质等。结合仿真分析讨论了LP01模、LP11模、LP21模和LP02模等线偏振模的光场功率密度分布。利用微扰法推导了耦合模方程,为后续模式选择耦合器的分析和设计奠定了基础(2)推导了计算不同波导之间耦合系数的积分公式,并结合超模理论讨论了基于耦合模理论的模场积分法的准确度。仿真分析了不同类型光纤之间的模式转换,包括单模-双模、单模-四模,讨论了工作波长、纤芯间距等对模式耦合特性的影响。(3)利用RSoft对光纤模式选择耦合器进行建模仿真,分析了光纤中的模式耦合过程中能量的流动。通过合理设计光纤的参数,使单模光纤中的LP01模和少模光纤中的不同高阶模式发生耦合,仿真了基模转换成高阶模式的能量流动过程。(4)分别使用普通单模光纤-自制双模光纤、普通单模光纤-商用四模光纤制作了模式选择耦合器。通过合理的设计,实现了LP01模到LP11模的转换。并测试了其性能参数:在1530nm到1560nm的波长范围内,两种模式选择耦合器均实现了 LP01模向LP11模的有效转换;单模-双模光纤模式选择耦合器的附加损耗从1.9dB降到1.4dB,模式转换效率从为1.2%增加到3.2%;单模-四模光纤模式选择耦合器的附加损耗从2.23dB降到1.68dB,模式转换效率从0.58%增加到2%。

关键词：模分复用模式耦合模式选择耦合器模式转换效率熔融拉锥

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微光纤的温度与折射率传感特性

微光纤的温度与折射率传感特性

作者：赵纯龙黑龙江大学

学位级别：硕士

本文以熔融拉锥的微光纤为主要研究对象,分别进行了单模-多模-单模（SMS）透射结构与端面直接反射、半耦合反射探针结构的研究。基于SMS结构完成了微光纤的温度、折射率与应变传感研究,光纤端面直接反射与半耦合反射探针结构完成了温度... 详细信息

本文以熔融拉锥的微光纤为主要研究对象,分别进行了单模-多模-单模（SMS）透射结构与端面直接反射、半耦合反射探针结构的研究。基于SMS结构完成了微光纤的温度、折射率与应变传感研究,光纤端面直接反射与半耦合反射探针结构完成了温度与部分应变传感。本文主要研究内容如下:详细介绍了光在微光纤内的传输原理,依据光束传播法仿真分析了光在不同纤芯直径多模光纤内的传输情况和微光纤在不同腰锥直径下的光场能量泄漏情况。探究了微光纤的温度、折射率与应变传感原理。分析了四种拉锥参数:火头高度、拉伸速度、摆动幅度与摆动速度对微光纤腰锥直径的影响,仿真探究了不同型号光纤横截面在不同腰锥直径下的光场能量分布。对SMS结构进行了温度、折射率与应变传感分析,实验获得的最高灵敏度分别为304.33 pm/℃、3821.62 nm/RIU与29.72 pm/με。腰锥直径为9μm的微光纤在折射率范围1.4065-1.4095的特殊条件下,可以获得更理想的折射率灵敏度为23835.69 nm/RIU。对上述基于SMS透射结构的一端进行端面平整切割处理,利用在光纤端面4%左右的反射率进行了温度与应变传感测试,温度与应变灵敏度最高分别为104.88pm/℃、13.88 pm/με。基于微光纤耦合器沿耦合区切割制备半耦合反射探针结构并实现了136.01 pm/℃的温度灵敏度测试。

关键词：熔融拉锥微光纤腰锥直径端面反射半耦合反射探针

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

非对称结构光纤耦合器的折射率传感

非对称结构光纤耦合器的折射率传感

作者：张钊溶黑龙江大学

学位级别：硕士

本文给出了一种基于非对称光纤耦合器的折射率传感系统,通过对不同类型的非对称光纤耦合器进行传感分析,实现非对称光纤耦合器对折射率传感的测量,并对比分析了不同类型非对称光纤耦合器的传感特性。主要研究内容如下:(1)非对称光纤耦... 详细信息

本文给出了一种基于非对称光纤耦合器的折射率传感系统,通过对不同类型的非对称光纤耦合器进行传感分析,实现非对称光纤耦合器对折射率传感的测量,并对比分析了不同类型非对称光纤耦合器的传感特性。主要研究内容如下:(1)非对称光纤耦合器的结构和原理分析。具体分析了非对称光纤耦合器的结构特点,以及不同区域内非对称光纤耦合器的几何光学传光原理。根据对称光纤耦合器的相关特性以及借助耦合模和模式干涉理论,推导出非对称光纤耦合器的波动光学传光原理,得出不同类型的非对称光纤耦合器的光能量耦合特性和光场模式分布特性。(2)非对称光纤耦合器的制备。主要利用熔融拉锥机制备非对称光纤耦合器。整体在对称型光纤耦合器的制备参数基础上,优化了单模光纤分别与纤芯直径为50μm/62.5μm/105μm多模光纤构成的不同类型非对称光纤耦合传感结构的制备参数。并且对非对称光纤耦合器进行了封装处理,消除了在后续折射率传感时其余物理参量所带来的串扰。(3)折射率传感特性分析。通过搭建非对称光纤耦合器折射率传感测量系统,对不同连接模式下、不同类型非对称光纤耦合器的干涉光谱进行对比分析,得出最优干涉光谱并用作传感测量。分别对制备出的有效耦合区直径为25.0μm、18.0μm和11.0μm的不同类型非对称光纤耦合器进行了折射率传感分析,对比得出单模光纤与纤芯直径为50μm多模光纤、单模光纤与纤芯直径为62.5μm多模光纤和单模光纤与纤芯直径为105μm多模光纤构成的非对称光纤耦合器,在小量程1.3330-1.3363范围内获得的最高灵敏度分别为:3275.174 nm/RIU、4357.869nm/RIU和4978.048 nm/RIU。由于单模光纤与纤芯直径为105μm多模光纤构成的非对称光纤耦合器在小量程内获得灵敏度响应最大,从而进一步研究了其在较大量程1.340-1.440范围内的折射率灵敏度响应,可以得出非对称光纤耦合器在大量程测量范围内也可以获得良好折射率灵敏度。

关键词：光纤传感非对称光纤耦合器熔融拉锥耦合模折射率传感

熔融拉锥型光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪传感特性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2013年第10期33卷 51-55页

作者：纪玉申付广伟付兴虎申远毕卫红燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

基于熔融拉锥型光子晶体光纤（PCF）的马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪是在一段实芯PCF两端分别熔接单模光纤后进行熔融拉锥制作而成的，该传感器透射光谱的干涉条纹对比度可达2．23dB。利用该传感器实现了对不同质量浓度氯化钠溶液传输光谱... 详细信息

基于熔融拉锥型光子晶体光纤（PCF）的马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪是在一段实芯PCF两端分别熔接单模光纤后进行熔融拉锥制作而成的，该传感器透射光谱的干涉条纹对比度可达2．23dB。利用该传感器实现了对不同质量浓度氯化钠溶液传输光谱的检测，研究了其传输光谱与外界折射率的响应关系。实验结果表明，在折射率变化范围为1．333-1．349时，该传感器对于不同质量浓度氯化钠溶液的折射率测量灵敏度为210．075nm／RIU在温度测量范围为20℃-70℃时，其温度灵敏度约为0．0018nm／℃，在测量中能够克服温度交叉敏感问题。

关键词：传感器光子晶体光纤熔融拉锥干涉仪折射率

基于光纤微球和熔锥技术的双芯光纤微结构传感器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光纤微球和熔锥技术的双芯光纤微结构传感器

作者：王梦娇浙江师范大学

学位级别：硕士

随着当今社会的高速、高质量发展,各行各业对信息的传输速率和品质要求也越来越高。光纤作为信息传输的主要媒介之一,一直以来都是研究的重点。光纤传感器也正是凭借光纤抗干扰能力好、检测精确、探测范围广、容易制作等诸多优点,在油... 详细信息

随着当今社会的高速、高质量发展,各行各业对信息的传输速率和品质要求也越来越高。光纤作为信息传输的主要媒介之一,一直以来都是研究的重点。光纤传感器也正是凭借光纤抗干扰能力好、检测精确、探测范围广、容易制作等诸多优点,在油田环境检测、桥梁大坝工程的结构安全、航天航空、微生物检测等多个领域发挥着举足轻重的作用。光纤传感器在当下乃至未来都在人民的生产生活中扮演着重要角色。本文基于光纤微球和熔融拉锥技术、光纤倏逝场原理、光纤端面微球特性以及双芯光纤耦合光波导理论设计并验证了三种稳定性好、线性拟合度高、制作简单的新型光纤微结构传感器。以下是本文的工作安排和主要工作内容:1.由光纤传感器的发展背景展开,介绍光纤及光纤传感器的研究发展进程以及分类情况;对比分析光纤传感器相较于传统电学类传感器的特点和优势;总结光纤传感器在微位移、液位、折射率等物理量测量方面的研究现状,并分析目前存在的不足之处,提出本文的研究意义。2.分析光纤的导光原理和波导方程;介绍双芯光纤的结构、分类以及耦合模式方程;阐述光纤传感器传感的基本原理,为本论文的后续研究提供充分的理论基础。3.设计了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的级联式双芯光纤液位折射率传感器。实验结果表明,在液位1.3 mm-7.0 mm的测量范围内,传感器灵敏度为0.682 nm mm,线性拟合度为99.27%;在折射率1.3419-1.3605的测量范围内,传感器灵敏度为141.28 nm RIU,线性拟合度为97.53%。根据双参量矩阵及逆矩阵变化原理,实现了双芯光纤传感器液位和折射率的双参量测量。4.设计了一种基于光纤端面微球和熔融拉锥技术的双芯光纤微位移传感器。根据光纤倏逝场理论,当被测参量发生变化时,倏逝波可以携带更多的外界信息,进而提高传感器的灵敏度。光纤端面微球对光起会聚作用,提升了传感器的耦合效率。实验结果表明,锥腰直径为50μm的传感器,在微位移42μm-84μm的测量范围内,传感器的灵敏度为133.93 pmμm,线性拟合度为97.68%;锥腰直径为60μm的传感器,在微位移42μm-78μm的测量范围内,传感器的灵敏度为136.07 pmμm,线性拟合度为98.01%;锥腰直径为70μm的传感器,在微位移42μm-78μm的测量范围内,传感器的灵敏度为109.76 pmμm,线性拟合度为98.36%。5.设计了一种基于双锥形的双芯光纤微位移传感器。两个级联式的锥腰区域可以实现两次全光纤式的Mach-Zehnder干涉,加强了光纤的模间干涉,增强了干涉效果。两个锥腰区倏逝波所能携带的外界信息更多,可以有效提升传感器的灵敏度。该传感器对微位移进行测量。实验结果表明,传感器的微位移灵敏度为226.73 pmμm,线性响应度为98.41%。与单拉锥的双芯光纤传感结构相比,传感器的灵敏度得到提高,线性拟合度也达到98%以上。本论文利用光纤熔接机对双芯光纤进行处理,设计了三种新型双芯光纤微结构传感器,并对微位移、液位、折射率等外界参量进行检测,实验效果较为理想。文中提出的传感器结构简单稳定,线性度好,具有广阔的应用前景和实用价值。在特种光纤传感器的制作及其他物理量的检测方面,具有一定的参考借鉴作用。

关键词：光纤微球熔融拉锥双芯光纤微位移双参量测量

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

双光栅耦合器型上下话路滤波器的设计和实验

中国激光 2007年第8期34卷 1106-1109页

作者：董小伟许鸥鲁韶华冯素春裴丽简水生全光网与现代通信网教育部重点实验室北京交通大学光波技术研究所北京100044

利用两布拉格光栅反射作用的联合效应形成的双光栅耦合器,具有结构紧凑、滤波效率显著加强的优点.通过详细分析光栅写入特性对器件性能的影响,指出优化光栅在耦合区中的位置,不仅可以使得满足布拉格匹配条件的信号最大效率地下话路输出... 详细信息

利用两布拉格光栅反射作用的联合效应形成的双光栅耦合器,具有结构紧凑、滤波效率显著加强的优点.通过详细分析光栅写入特性对器件性能的影响,指出优化光栅在耦合区中的位置,不仅可以使得满足布拉格匹配条件的信号最大效率地下话路输出,还能有效消除背向回波干扰.在此基础上,调节光栅写入长度和紫外折射率调制强度,设计制作出一种结构平衡、上下话路滤波响应同时改善的新型双光栅耦合器.并且在实验中发现,耦合区的非均匀是造成下话路响应平坦性恶化的主要因素,为改进熔融拉锥工艺、进一步提高双光栅耦合器的滤波性能提供了依据.

关键词：光通信上下话路滤波器光纤耦合器光纤布拉格光栅熔融拉锥

1310nm/1550nm单模光纤波分复用器的研制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学技术 2008年第3期34卷 362-364页

作者：吕敏沈力杨笛张素娟中央民族大学北京100081 中科院上海光机所上海201800 63713部队山西036301

报道了熔锥型1310nm/1550nm波分复用器的设计和制作方法。运用光纤耦合器的耦合机理,从理论上得出了耦合功率和拉伸长度的关系,当拉伸长度大约为9.5mm时,可以实现1310nm/1550nm波分复用。采用熔融拉锥系统,制作了样品。测试表明,器件的... 详细信息

报道了熔锥型1310nm/1550nm波分复用器的设计和制作方法。运用光纤耦合器的耦合机理,从理论上得出了耦合功率和拉伸长度的关系,当拉伸长度大约为9.5mm时,可以实现1310nm/1550nm波分复用。采用熔融拉锥系统,制作了样品。测试表明,器件的隔离度大于21dB,附加损耗小于0.1dB,该器件的指标都达到了实用化的要求。

关键词：光纤通信技术波分复用器熔融拉锥性能测试

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锥形塑料光纤过渡器的制作及测试

光学精密工程 2009年第7期17卷 1535-1541页

作者：曾永西庄其仁泉州师范学院理工学院福建泉州362000 华侨大学信息科学与工程学院福建泉州362021

研究了可作为塑料光纤与石英光纤连接器件的锥形塑料光纤过渡器的制作方法及性能测试。采用重力垂直熔融拉锥法制作锥形塑料光纤过渡器,并研究其在实验室条件下的最佳工艺参数。重复实验发现,当加热电压为6.0V,加热区中心温度在214℃附... 详细信息

研究了可作为塑料光纤与石英光纤连接器件的锥形塑料光纤过渡器的制作方法及性能测试。采用重力垂直熔融拉锥法制作锥形塑料光纤过渡器,并研究其在实验室条件下的最佳工艺参数。重复实验发现,当加热电压为6.0V,加热区中心温度在214℃附近,拉伸力为1.40g左右时,塑料光纤的拉伸过程容易控制,拉伸后的塑料光纤表面具有良好的光学质量。测试显示锥形塑料光纤的透射率随着锥度的增大而减小,表面显微形貌良好,出射模式数明显减少,出射模模场强度集中在低阶模部分,可见光透射谱在400～500nm的损耗加大。对测试结果的分析表明,采用重力垂直熔融拉锥法可以制备性能优良的锥形塑料光纤过渡器,实验得到的最佳工艺参数可为POF连接器、耦合器的实际生产提供参考。

关键词：锥形过渡器塑料光纤熔融拉锥显微形貌