光子晶体光纤及在光纤光栅中的应用

从光子晶体光纤(PCF)与普通光纤在光纤结构上的差异出发,简要分析了PCF的导光原理与单模特性,探讨了基于PCF的光纤光栅的稳定性,基于聚合物填充多孔光纤的长周期光纤光栅的温度调谐性能,以及纯结构性非光敏纤芯长周期光子晶体光纤光栅的原理.从一个方面说明了光子晶体光纤的潜在应用.     

长周期光纤光栅薄膜传感器研究

采用耦合模理论建立了长周期光纤光栅薄膜传感器的理论模型，分析了其传感机理，并进行了实验研究，给出了初步的气敏实验结果．研究结果表明，光纤光栅包层外所镀敏感薄膜的光学参数(厚度和折射率)与传感器的灵敏度高低有直接关系，传感器的结构优化非常必要．长周期光纤光栅薄膜传感器具有薄膜传感器和光纤传感器的优点，具有广阔的应用前景．     

单个LPFG实现溶液温度和折射率测量的两种方法

长周期光纤光栅(LPFG)具有不同损耗峰,对外界环境表现出不同的灵敏度;一个损耗峰近似线性区的光强对数值与外界环境参量均具有线性关系,并且折射率在一定范围内时损耗峰中心波长与外界环境参量同样具有线性关系。本文提出两种单个光纤光栅进行温度和折射率同时测量的方法,长周期光纤光栅透射谱的两个不同阶次的损耗峰具有不同的温度和折射率灵敏度;一个损耗峰的近似线性区内光强对数值和其损耗峰同样具有不同的温度折射率灵敏度。利用这两种谱特性实现单个光栅双参数测量。对长周期光纤光栅的光谱进行理论分析和数值仿真,证实了这两种方法的可行性。单个长周期光纤光栅作为传感器较其他结构复杂的传感器的灵敏度相对较低,由于其解调简单、成本低廉、体积小巧,具有很好的应用前景。     

基于光纤光栅的青藏铁路冻土路基地温监测试验研究

从光纤光栅测温传感原理入手，分析了光纤光栅温度传感器在青藏高原冻土地温监测中的可行性，并在青藏铁路DK1053＋600处埋入了15只光纤光栅温度传感器和热敏电阻温度传感器进行了同位对比考核试验。实验结果表明，光纤光栅传感器的测试精度优于0．1℃，能够较好的测量出冻土温度随深度的变化规律，并且具有良好的长期稳定性，从而证明了基于光纤光栅的冻土监测系统的可行性。     

基于光纤光栅的锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、信号不能远距离传输等缺点，基于光线光栅的优点，以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况，本文提出了基于光纤光栅的预应力锚端传感测试方案，进行了光纤光栅锚端预应力传感器的研究，实验表明该传感器重复性好，测量精度高，可以满足预应力锚端监测的需要。     

8通道取样啁啾光纤光栅的研究

运用传输矩阵理论,对取样啁啾光纤光栅的传输特性进行了模拟研究。对光栅反射谱特性随光栅参数的变化得出一些规律和适于WDM系统色散补偿的8通道取样啁啾光栅的相关参数。     

镀金属四包层长周期光纤光栅特征方程的建立与求解

根据耦合模理论,建立了镀金属四包层长周期光纤光栅气体传感器的模型和特征方程,讨论了由于金属的复折射率虚部较大,引起特征方程中贝塞尔函数溢出的问题.提出了采用在贝塞尔函数源程序中乘上一个缩放因子解决溢出问题的方法,并给出了3种解决办法———积分法、幂级数法和渐进展开法.     

均匀光纤Bragg光栅组成的摩尔光栅特性

本文利用矩阵分析法系统地分析了光栅参数对均匀光纤Bragg光栅组成的摩尔光栅特性的影响.折射率调制幅度影响光栅反射峰值的大小,光栅长度及中心波长差决定光栅反射带的个数.数据模拟的结果表明,它可能适用于光波分复用系统.     

光纤Bragg光栅全光调谐滤波器

针对非线性特性对光纤布拉格光栅禁带的影响进行了研究;对光栅在非线性作用下所呈现的Bragg波长偏移特性作了理论分析。仿真结果表明,随着输入信号功率的增大,光栅的布拉格波长向长波方向移动,反射峰值下降,反射带宽变窄。基于此原理提出了一种新的全光可调谐滤波方案,并对不同光栅参数下的输出波形和反射谱特性进行了比较。该方案通过控制光实现了对光纤布拉格光栅固有波长的调节,从而实现了全光可调谐滤波,仿真结果表明脉冲形状保持良好。     

光纤FBG光栅传感测试技术研究及其应用

与其他传感技术相比，光纤光栅传感有其独特的优点。现介绍光纤光栅传感器的工作原理及应用现状，并对光纤光栅传感的研究热点进行了讨论。     

抛物线平方变迹光纤光栅中布拉格亮孤子传输特性的数值研究

本文在耦合模理论的基础上,运用有限差分法数值模拟了布拉格亮孤子在抛物线平方变迹光纤光栅中的传输特性．结果表明,输入功率和初始脉宽等初始条件的不同将导致孤子峰值强度的周期变化;合适选择输入功率和初始脉宽,可使光孤子在变迹光纤光栅中稳定传输．孤子在传输过程中始终受到抛物线平方变迹布拉格光栅的制约．     

光纤传感技术在油田开发中的应用进展

相对于传统电学传感器，光纤传感器具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花以及可实现分布式、实时在线、永久性监测等特点，得到了众多科研工作者的广泛关注，并在油田开发中获得了广泛应用。对应用于油田开发中的光纤传感技术的原理和发展现状进行了介绍，主要包括用于温度、压力、流场、声波、应力等方面检测的光纤传感技术。阐述了各种光纤传感技术在油田开发中的具体应用，通过对各传感技术的优缺点进行分析，并与现有的传统传感技术比较，指出了光纤传感技术在油田开发应用中的巨大优势和广阔前景，并对光纤传感技术在油田勘探和开发中的进一步的应用和发展进行了展望。     

组合磁光光纤光栅的磁场敏感性分析

磁光光纤光栅是一种具有磁光效应的特殊光栅,可直接用于本征型的磁场传感或通过磁控的方式实现可调光子信息处理。该文采用分段均匀模型分析了几种组合磁光光纤Bragg光栅中左右旋圆偏振光的偏振相关损耗对磁场的敏感性,计算表明,均匀磁光光纤光栅的中心区段对磁场最为敏感。提出了一种比均匀磁光光栅更加灵敏的F-P型组合光栅传感结构,可更好地用于较弱磁场下偏振相关损耗的检测。     

光孤子与光纤孤子通信

对光孤子形成的物理机制、性质及其在光纤通信中的应用作了较为深入的介绍     

光纤保护通道的应用与分析

光纤传输系统正逐渐成为继电保护和控制信号的主要传输媒介,基于光纤通道在电力系统继电保护中的实际使用情况,本文从光纤保护通道方式、通道性能测试、通道配置实施三个方面,对目前光纤保护通道配置和应用进行了探讨。     

光纤转角、位移传感器的理论研究

提出了“光纤桥”新概念,利用“光纤桥”构成了测量转角、位移的光纤传感器。利用准高斯光束假设,详细地分析、计算了系统参数对传感器性能的影响,理论上预见了测角精度可达1”,测角范围±6′。     

光纤技术在灵敏结构和皮肤中的应用

简介了近几年形成的“灵敏结构和皮肤”(Smart Structures and Skins)概念,介绍光纤技术在灵敏结构中的应用,提出光纤灵敏结构今后的几个主要研究课题。     

光纤探针式轮廓仪的理论与实验研究

在单根单模光纤作为发射光纤兼接收光纤的情况下,提出了光纤探针式轮廓仪,得到一个光纤探针来测量被测表面的微观轮廓曲线,并由轮廓曲线得到了表面粗糙度的各种参数和光纤探针的形状和尺寸。同时阐述了利用光纤探针测量表面轮廓和粗糙度的原理及光纤探针式轮廓仪的构成和工作原理,给出了测量结果。     

宽带光纤通信网

综述了宽带光纤通信网的发展动态。首先说明光纤通信网络与交换是光纤通信研究的重要领域之一。接着对同步光纤通信网、宽带综合业务数字网(BISDN)与异步转移模式(ATM)、宽带光纤局城网与城城网、Gbit/s级试验网等进行综述。最后简述一种新型光纤通信局域网。     

宽带光纤接入网

光纤接入网是近十年来发展起来的新技术,负责光传送网宽带接入用户最后1 km的传输。宽带光纤接入网从模拟发展到数字接入网,光纤/同轴混合网络和无源光网络分别为其代表。HFC是上世纪90年代中期发展起来的技术,已得到了广泛应用,而PON是最近几年兴起的新技术,包括ATM无源光网络、以太无源光网络和千兆无源光网络,文中指出了它们的关键技术和系统特点。