光子晶体光纤陀螺技术

介绍了光纤陀螺在实际应用过程中的环境适应性问题,并从光子晶体光纤的结构特点出发,总结了光子晶体光纤的独特应用优势,指出将光子晶体光纤应用于光纤陀螺中可很好地解决温度、磁和辐射敏感等问题。通过实验研究,验证了实心保偏光子晶体光纤的损耗、模式特性,以及温度、磁场和核辐射对此种光纤的影响。同时,研究开发了它与传统保偏光纤的熔接对轴技术,熔接点损耗和偏振串音达到0.7dB和-25dB。在此基础上,研制出光子晶体光纤陀螺样机,陀螺零漂达到0.09(°)/h。研究和对比表明:在光纤陀螺中用光子晶体光纤代替传统的光纤,在减小温度、辐射、磁场的影响和进一步提高光纤陀螺性能方面具备很大的潜力。

脉冲γ射线对光纤的辐射感生损耗

研究了光纤受γ射线辐照的响应机制,计算了光纤对γ射线的吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统.在平均光子能量为0.3 MeV、剂量率为2.03×107 Gy· s-1以及平均光子能量为1.0 MeV、剂量率为5.32×109 Gy·s-1的两种脉冲γ射线辐照条件下,获得了4种光纤瞬态辐射感生损耗与剂量的关系、永久性感生损耗的谱分布和折射率变化结果即:(1)脉冲γ射线对光纤的瞬态辐射感生损耗随探测波长在近红外到可见光范围内的减小而增大;(2)在相同辐照条件下,多模光纤的瞬态辐射感生损耗稍大于单模光纤;(3)辐射致光纤折射率变化;(4)在一定剂量范围内,多模光纤瞬态辐射感生损耗和剂量呈近似线性关系.研究表明:γ射线导致光纤基质原子产生新的色心和光纤折射率变化,色心对传输光子的共振吸收导致光纤吸收损耗增加,折射率变化导致光纤波导损耗增加,感生损耗是两种机制共同作用的结果.

Optical Switching and Digital Signal Amplification Using an Optical Fiber Grating OBD

It is proposed that an optical fiber grating bistability device may be used for an all optical switching or an all optical digital signal amplifier with low power and high speed. The principle, characteristic and paremeter are analysed, and some design ideas are given.

基于重叠多光栅的动态应变传感特性研究

利用重叠多光纤布拉格光栅(FBG)反射谱的时间同步性,实现了动态或静态应变信号的高速传感与解调。给出了基于光纤F-P可调谐滤波器(FFP-TF)的重叠多FBG解调系统及其时域重构的实现方法,重叠多FBG在FFP-TF三角波扫描电压与动态应变信号测量时产生时域上等间隔分布的传感脉冲,解调系统采用质心法硬件解算并结合平滑滤波的方法可满足速度与解调精度的同时测量需要。在重叠双FBG与500Hz FFP-TF扫描速率条件下可产生2kHz的传感脉冲,动态应变信号的测量带宽相对于单FBG解调系统提高了4倍,静态条件下的波长偏移小于±4pm。给出了影响重叠多FBG动态应变信号解调结果失真度的影响因素。