低弯曲损耗少模光纤传输特性研究

提出一种采用少模阶跃光纤与单模光纤连接的方法,实现低弯曲损耗传输的新型光纤通信系统。采用有限元法研究了在模场直径相同的情况下少模光纤纤芯半径与折射率差的关系,以及不同参数下光纤的弯曲损耗;采用光束传播法计算了少模光纤的各种模式与普通单模光纤的基模的连接损耗。证明了采用少模光纤可以利用模式间的正交性实现有效的单模传输,并具有低的弯曲损耗和连接损耗。

部分负曲率太赫兹空芯波导研究

提出了一种新型部分负曲率反谐振空芯太赫兹波导,波导包层包括两部分,一部分由介质圆管组成,为纤芯提供部分负曲率边界;另一部分由多个矩形介质层组成,多介质层可用来降低限制损耗.此波导结构在增加反谐振层的同时不引入新的包层节点,易于实现太赫兹波的宽带低损耗传输.采用全矢量有限元法对波导进行了数值仿真,研究了其宽带低损耗特性.基于此,利用3D打印技术制备了所设计波导,使用太赫兹时域光谱系统对其传输特性进行测试.实验结果表明,该负曲率太赫兹波导在0.29~0.42THz的传输损耗低于10dB/m,与数值仿真结果吻合较好.

基于酶剪切量子点荧光放大技术的双元miRNA定量检测

将量子点荧光特性与双链特异性核酸酶的DNA剪切特性相结合,提出一种高灵敏度、高特异性的双元miRNA定量检测方案.首先,将量子点和四氧化三铁磁性纳米粒子分别与捕获DNA链接形成捕获探针,再与待测miRNA互补配对形成异源双链杂合结构,随后双链特异性核酸酶对杂合结构中的捕获DNA进行特异性剪切,实现量子点和待测miRNA从捕获探针分离,且分离的待测miRNA与捕获探针上未配对的DNA开始新一轮杂交和再剪切.经过上述循环过程,量子点从捕获探针大量释放,荧光信号不断增强,实现肿瘤标志物miRNA的高灵敏检测.实验结果表明,基于酶剪切量子点荧光放大技术,在1fmol/L至100pmol/L的浓度范围内,同时实现了肿瘤标志物miRNA-141及循环miRNA内参miRNA-1228的特异性定量检测,其检出限分别达到0.69fmol/L和0.21fmol/L.与实时荧光定量多聚核苷酸链式反应方法相比,该方案获得了相同的检测结果,且具有更高灵敏度.

Design of a Surface-Plasmon-Resonance Sensor Based on a Microstructured Optical Fiber with Annular-Shaped Holes

A novel design is proposed for highly sensitive surface-plasmon-resonance sensors. The sensor is based on a microstructured optical fiber with two layers of annular-shaped holes. A gold layer is deposited on the inner surface of the second hole-layer, in which the holes have several micrometers thickness in size, facilitating analyte infiltration and metal layer deposition. In the first layer of holes, the sector-ring^shaped arms, used as supporting strips, are utilized to tune the resonance depth of the sensor. Numerical results indicate that the sensor operation wavelength can be tuned across the C＋L-band. The spectral sensitivity of 1.0.104 nm. RIU-1 order of magnitude and a detection limit of 1.0.10-4 RIU order are demonstrated over a wide range of analyte refractive index from 1.320 to 1.335.

基于磁流体包覆微纳光纤布拉格光栅的磁场传感特性研究

提出了一种基于磁流体包覆的微纳布拉格光纤光栅的磁场传感器。采用氢氧焰熔融拉锥和紫外光曝光的方法制作了具有不同直径的基于微纳光纤的布拉格光栅,随着光纤直径的减小,其有效折射率对环境折射率变化的灵敏度随环境折射率的增大而非线性增大,但损耗也随之增加。实验结果表明,被磁流体包覆的直径为9.24μm的微纳布拉格光纤光栅,在0 mT~40 mT和40 mT~160 mT磁场范围内,分别获得了36.2 pm/mT和3.6 pm/mT的波长灵敏度以及81.15%和94.83%的线性拟合度。

光学设计软件Code V在光学课程教学中的应用

光学课程是光电信息类专业的基础课程,在光学专业人才的培养方面起到至关重要的作用。随着光电专业的迅速发展,对光学专业的人才培养提出了更高的要求。为了提高教学质量,培养学生掌握顺应时代的光学专业知识的应用能力,本文立足江苏大学光电信息科学与工程专业的教学事情,将光学设计软件Code V与光学课程的教学内容有机地结合起来,全面应用于该课程的教学和设计实践中,加强直观教学,激发学生的学习兴趣,培养学生的光学设计能力,为今后的进一步研究或工作打下基础。

Broadband directional coupler based on asymmetric dual-core photonic crystal fiber

A novel broadband directional coupler based on an asymmetric dual-core photonic crystal fibet(PCF)is proposed.The asymmetry in the fiher is introduced by the enlargement of one air-hole in dual-core PCF.Numerical investigation demonstrate that broadband directional coupling with spectral width as large as 370 nm and polarization-dependent loss and uniformity lower than 0.2 and 0.5 dB,respectively,can be achieved.In addition,the proposed fiber shows large tolerance to the variation of the fiber parameters.In particular,the fiber length allows at least 10%derivation from the proposed fiber length of 7.7 mm.

双芯太赫兹光纤定向耦合器

提出了一种双芯太赫兹光纤定向耦合器,两介质圆柱分别悬挂于两环形介质层的内部,形成光纤的两个纤芯,通过调节结构参数可使两偏振模耦合长度相等,从而实现了耦合长度与偏振无关的特性。耦合器件长度可为光纤模式耦合长度的1/2,器件长度较短,这降低了模式传输损耗。采用有限元法对耦合器进行了数值分析研究,结果表明:耦合器的长度为0.535 cm,x和y偏振模的传输损耗分别为0.23 dB和0.19 dB;在保证两偏振模的耦合长度差小于1%的前提下,其带宽可达到220 GHz。