保偏光纤精确定位方法的研究

本文简要回顾了现有的保偏光纤方位角定位方法 ,在实用性较强的 POL法基础上 ,提出了 POL M方法 .用熊猫光纤实测表明它可提高定位精度到 1°以内 ,并显著增强测量稳定性与调整容差 ,从而显示出极强的实用性 .

匹配型保偏光纤自动对轴技术

对匹配型保偏光纤自动对轴技术进行了研究。介绍了透镜效应法(POL)对轴原理,由此设计了一套自动对轴系统并进行了性能测试。利用所设计的对轴平台进行了一系列实验,发现不同观测物平面光纤成像存在不同的光强分布特征,其中五点特征的光强分布对应的物平面范围最宽,对轴时不需要费时调焦。对五点随光纤方位角的变化规律曲线进行了分析,提出了五点特征值法。与原来的透镜效应法相比,此法对轴更简单,而且具有更高的测量精度,更适合于自动对轴系统。

高精度保偏光纤偏振测试系统的设计

介绍了保偏光纤的偏振串音和h参数以及它们的相互关系。给出了高精度起偏系统和检偏系统的光路结构。对影响测试精度的各种因素进行了详细分析,并使用自制的测试系统对国内几个单位生产的保偏光纤进行了测试,得到了理想的测试结果。其中,2m长的保偏光纤的偏振串音达到了-50dB以下,其测试精度达到了国际先进水平。

保偏光纤在线定轴技术研究

研究了熊猫型保偏光纤在带涂覆层时的POL(polarizationobservationbylens effect tracingmethod)特性 ,说明用于去涂覆裸光纤的POL定轴技术同样适用于带涂覆情况 ,而且可达到相同的定轴精度 建立了一个初步的实验系统对熊猫型保偏光纤的在线定轴技术进行了系统的研究 ,采用曲线拟合和相关技术大大减小了各种定轴误差 在此系统上已可达到优于

超细径保偏光纤的对轴方法优化及实验

为了在光纤陀螺等关键器件中使用超细径保偏光纤取代常用的普通直径保偏光纤,需要对其偏振轴的确定方法进行改进和优化。首先,使用光线追迹法对图像侧面成像对轴法在几种条件下的理论图像进行计算机仿真,并对仿真结果较好的两种情形进行实验验证;然后,对实验数据曲线进行傅里叶展开以抑制随机干扰,将结果较好的三亮纹方法改进为三亮纹四点特征法,并对该方法进行实验验证;最后,测定使用三亮纹四点特征法得到的重复精度。实验结果表明,该方法大大提高了超细径保偏光纤偏振轴定轴过程中的抗干扰能力,重复精度达到1.6°,达到了普通直径保偏光纤的偏振轴定轴精度,满足实际应用要求。

保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合技术研究

光纤陀螺光路结构中,Y波导器件与保偏光纤环通过尾纤熔接的方式连接形成闭合回路来敏感系统相对惯性空间的转动信息,而熔接点引入的偏振交叉耦合以及背向反射是制约光纤陀螺测量精度进一步提高的主要因素。为此,提出了一种实现保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合的方法,并制作了两者直接耦合的敏感环光路。经实验测试,光路中Y波导器件的插入损耗典型值为2.7dB,分光比优于48/52~52/48,偏振串音优于-30dB,性能指标与常规的Y波导器件相当。该光路模块理论上有利于减小光纤陀螺系统噪声和提高测量精度。

保偏光纤偏振特性测试系统的光路研究

光纤陀螺是干涉型传感器,光的偏振特性影响该传感器的精度,因此需要对光纤的偏振态进行精确的测试。目前国外有些公司出售检偏系统,但所给的指标并不高,而且价格也非常昂贵,国内使用的测试系统一般都为自制,精度普遍不高,实际测量的消光比小于系统的理论消光比。有偏振特性系统的设计和测试结果,却没有系统误差原因的详细分析。针对这一问题,在给出了高精度保偏光纤偏振测试系统的光路结构基础上,对系统中影响消光比的光路误差进行了分析和计算。通过理论分析和计算机模拟计算,得到本系统的消光比在给定的误差范围内可以达到55 dB,能够满足高精度的测量。同时,在计算中得到了e光和o光的透射率,计算结果中棱镜e光的透射率比以往的结果精确2.34%。

光纤型偏振器消光比测试方法研究

介绍了单模光纤偏振器和保偏光纤偏振器 (包括研磨型保偏光纤偏振器和线圈型保偏光纤偏振器 )消光比的基本测试方法。单模光纤偏振器的基本测试方法有偏振控制器法和旋转波片法 ;研磨型保偏光纤偏振器的基本测试方法有起偏器 45°法和消偏法 ;线圈型保偏光纤偏振器的基本测试方法有偏振控制器法和消偏法。对每种方法的优点和缺点以及在测试过程中可能会出现的问题进行了详细分析 。

抗辐照偏振保持光纤的研制

太空中γ射线的强度非常高,光纤陀螺中的光纤在如此强的辐照条件下损耗急剧增加,将造成其停止工作。设计了纯石英纤芯的熊猫型偏振保持光纤,采用MCVD工艺制备具有掺F包层的单模棒和应力棒,用打孔镶嵌技术研制出可以应用于航天光纤陀螺系统的保偏光纤。

光纤非线性偏振耦合引起偏振态抖动的研究

研究了光纤非线性偏振耦合引起的偏振态抖动的现象,从理论上导出了基于NRZ码的偏振复用系统中偏振度降低与两路调制信号的时域波形及他们的初始相位差之间的关系.对于100Gb/s的偏振复用系统进行了理论仿真,结果表明:只有当二路调制信号的光功率相等且初相位差为零或者π2时,所引起的偏振态抖动最小.

光退色在光纤陀螺抗辐加固中的应用研究

光纤陀螺中保偏光纤环因受辐射影响使其损耗增加,从而影响到光纤陀螺的精度,限制光纤陀螺在空间应用。对光退色现象从理论和实验进行深入的分析,得出光退色能够大幅度地降低保偏光纤的辐射损耗,增强保偏光纤的抗辐射性能,从而提高光纤陀螺的抗辐射性能。最后提出了利用光退色来提高光纤陀螺主动抗辐射的方案,采用该方案光纤陀螺光学系统的损耗降低了2.24dB,验证了该方案的可行性。

采用PM调制实现光生毫米波的RoF系统

提出有效产生四倍频光载毫米波的RoF系统。系统在中心站配置一个PM调制器和光滤波器,产生抑制一阶边带和中心载波的信号,发送至基站。基站侧两个二阶边带在光电检测器中拍频,产生四倍于射频信号的光载毫米波。仿真结果显示,12GHz射频频率可产生48GHz光载毫米波,2.5Gb/s的数据可在下行链路的光纤中传输35km以上,功率代价少于1.5dB。

相位调制型光纤压力传感器与智能检测系统

介绍了光纤传感器检测系统的特点和结构组成。重点分析了相位调制型光纤压力检测系统的原理及以单片机为核心的信号处理方法 。

单模保偏光纤偏振测试方法

随着单模光纤应用技术的不断发展,偏振特性已经成为影响光纤应用的一个决 定性因素。单模保偏光纤可实现光束在光纤传输过程中偏振态保持不变,是目前应用极为广泛的 光纤类型。介绍了保偏光纤偏振传输的原理及消光比的定义,设计了一套测量单模保偏光纤消光 比的测量装置,并阐述了系统结构及关键技术问题的解决。最后用设计的系统对保偏光纤进行了 测试,得到了光纤的相对输出功率与偏转角度的关系,3 m长的保偏光纤的消光比达到了42 dB。

基于PM-FBG的可开关双波长掺铒光纤激光器

利用保偏光纤光栅(PM-FBG)设计了一种线性腔可开关双波长掺铒光纤激光器。由于与保偏光纤光栅两个反射峰对应的激射双波长的两纵模在偏振态上是正交的,在均匀展宽的掺铒光纤中增强的偏烧孔(PHB)效应减小了不同模式间的竞争,因此可在常温下得到稳定的双波长。另外,通过调整偏振控制器的状态,可使激光器在稳定的双波长状态或在两波长之间转换。实验结果表明,在100 mA的泵源电流抽运下,双波长同时激射时的激光消光比大于36 dB,室温下激光工作稳定,5 h内,激射激光双波长基本无变化,峰值抖动小于0.06 dB。最后验证了泵源驱动电流与激射光谱的关系。

利用横机管状织物开发空气净化滤芯的研究

制备不同结构的横机管状织物,并在其管子内部填充含TiO_2的活性炭纤维棉,得到空气净化滤芯,对其空气净化原理进行分析,得出:活性炭纤维棉的吸附性能和TiO_2等金属氧化物的光催化性能可以将空气中的PM_(2.5)及有毒气体尤其是甲醛、苯等有效净化,且净化效果持久、无二次污染。

纯石英芯偏振保持光纤的性能研究

设计了纯石英纤芯的熊猫型偏振保持光纤,采用MCVD工艺制备具有掺F包层的单模棒和应力棒,用打孔镶嵌技术研制出保偏光纤,通过对光纤的数据分析,探讨引入附加衰减的原因。

基于FPGA的保偏光纤偏振测试仪系统

对保偏光纤偏振参数的自动测量进行了实验研究。论述了保偏光纤的特性和参数,分析了光电信号的调制特性和提取微弱信号的有效方法,提出了基于FPGA的保偏光纤偏振自动测试方案,并对其进行了具体设计和实施,使之成为一个实用可靠的测试仪器。仪器的使用验证了方案和设计的有效性。

基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器

针对扭转角度的精确测量问题,提出一种基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器.采用对温度不敏感的保偏光子晶体光纤作为扭转角度的传感单元,当保偏光子晶体光纤被旋转一定角度时,其双折射值会发生改变,进而影响光在环镜系统内的干涉情况,最终表现为光谱仪上干涉谱的移动.理论推导出系统的传感规律后,实验测得该传感器在扭转角度为0°~101°的范围内,灵敏度为0.061 7 nm/（°）;若光谱仪分辨率为0.01 nm,则系统最小分辨力为0.16°,并具有超低的温度灵敏度-0.6 pm/℃.该角度传感器具有体积小、成本低、对温度不敏感及可用于远距离传输等优点.

PM-QPSK相干系统中改进的OSNR监测方法

针对100Gbit/s及以上PM-QPSK（偏振复用正交相移键控）相干光通信系统,提出了一种改进的基于统计矩的带内OSNR（光信噪比）监测方案,并在搭建的100Gbit/s PM-QPSK相干接收系统中对该方案进行了数值仿真。结果表明,在5~25dB的OSNR范围内,该改进方案对不同占空比的RZ（归零）码调制信号的监测误差均小于0.5dB;根据商用相干接收机对接收端OSNR的要求,取其参考值为14dB,则在0.5dB的监测范围内,对CD（色散）的容忍度为2 400ps/nm,对一阶PMD（偏振模色散）即DGD（差分群时延）的容忍度为62ps。