旋转光纤中的拍长与偏振态保持能力

理论分析了旋转光纤在不同参考坐标系中的拍长及其与旋转光纤偏振态保持能力之间的关系———结果表明 ,旋转光纤没有确切的拍长定义 。

光纤光缆中的偏振模色散与旋转光纤

首先回顾了光纤与光缆中产生偏振模色散 (PMD)的原因及其危害性。然后讨论了减小 PMD的几种措施。重点综述了在光纤拉制过程中施加摇摆旋转来减小 PMD的方法——旋转光纤。介绍了在拉丝生产线上测量光纤扭转角的方法 ,以保证得到低 PMD的光纤。最后介绍了贝尔实验室进行的几项

FOCT中旋转光纤的Mueller矩阵模型

针对目前光纤电流互感器(FOCT)所用旋转光纤2种模型的不足,采用微元法的思想提出了一种新的旋转光纤Mueller矩阵模型,并进行了实验验证。首先,采用微元法推导了旋转光纤Mueller矩阵模型,该模型指出,旋转光纤是一种椭圆双折射器件,其椭圆率与旋转率密切相关。然后,通过理论推导和软件仿真证明了旋转率从无到有、从小到大的变化过程中,光纤中的线性双折射将逐步地演化为圆双折射。最后,设计了偏振态随旋转率变化的动态监测实验系统,进一步证明了旋转光纤Mueller矩阵模型的正确性。

基于旋转光纤连接器的高速红外图像传输技术

提出了一种基于光纤旋转连接器,从连续旋转扫描的探测器头部向机下传输高速红外图像的方法,并讨论了其中的关键模块的设计原理及方法。实际应用结果表明,系统稳定可靠,速度、稳定性和误码率性能与采取传统的接触式电滑环的系统相比有很大提高。

旋转光纤圆起偏器的特性分析

基于旋转光纤耦合模理论,对窄带和宽带旋转光纤圆起偏器的特性进行了计算分析.研究了注入光的偏振态、光纤固有线双折射和旋转速率对窄带圆起偏器最小工作长度的影响,并借助多包层光纤的分析方法,分析了旋转光纤各参量变化对宽带圆起偏器工作带宽的影响.结果表明:窄带圆起偏器的最小工作长度与光纤固有线双折射和光纤旋转速率有关,而与注入光的偏振态无关;改变光纤旋转速率可调节宽带圆起偏器的工作带宽,改变应力区到纤芯的距离可改变宽带圆起偏器的中心波长.

菲涅尔反射替代反射镜在高双折射旋转光纤测试中的应用

高双折射旋转光纤是全光纤电流互感器中的一种关键材料。本文提出在评估高双折射旋转光纤的高低温性能时,使用光纤端面菲涅尔反射的方法替代在光纤端面镀膜加工反射镜,并通过实验对这一方法进行了验证。

基于时分复用的四通道光纤旋转连接器设计与性能测试

针对高速旋转设备分布式测量需求,设计了一种单通道光纤旋转连接器(FROJ),并进行了性能测试。以此单通道FROJ为基础,采用磁光开关通过时分复用方式设计了四通道FROJ,在静态和动态条件下分别测试了其插入损耗。实验结果表明:该四通道FROJ的插入损耗小于4.5 d B,旋转变化量小于2 d B,在转速不超过600 r/min时可以实现光信号的可靠传输。

大光斑离轴式光纤旋转连接器的耦合性能

针对直接对准型离轴式光纤旋转连接器中自聚焦透镜准直器出射光斑小、光纤耦合损耗大和有效对准时间短的问题,本文提出了一种由双合透镜和热扩芯光纤构成的大光斑光纤准直器。基于出射光斑在相对旋转过程中重叠面积的周期性变化规律,分析了准直器间存在径向误差和角向误差时的耦合损耗变化。根据转子圆环和出射光斑尺寸得到耦合损耗为3 dB时的理论有效对准时间。为此搭建了光纤耦合实验平台测试其耦合性能及有效对准时间。实验结果表明,光纤准直器采用的单模光纤模场直径越大耦合损耗越低,其中模场直径为28μm时耦合损耗低至0.22 dB。在转速为60 r/min时,通过光电转化和函数拟合得到四种模场直径光纤准直器的有效对准时间。模场直径为17μm时最大有效对准时间为7.05 ms,与理论值7.1672 ms基本一致。最后应用光纤布拉格光栅传感实现无接触式传输光信号。这种设计为大光斑离轴式光纤旋转连接器的研究及其在光纤传感领域的应用提供了理论和技术支撑。

旋转磁光光纤的偏振控制特性研究

采用耦合模分析法研究了旋转磁光光纤中线双折射、光纤旋转以及磁光效应等因素对导波光传播特性的影响.结果表明:1)旋转磁光光纤中本征光波的特征是椭圆率始终保持不变;2)就输入/输出特性而言,旋转磁光光纤可等效为一个等长度的线双折射磁光光纤后跟一个旋转器,该线双折射磁光光纤的磁光耦合系数取决于光纤旋转和磁场加载方式.在此基础上分析了旋转磁光光纤的磁控偏振特性,对于适当的线偏振光入射情形,通过改变磁光耦合系数可实现输出偏振光椭圆率从-1到+1的线性连续可调,同时也伴随着方位角的线性改变,据此可进一步设计出具有磁可调功能的新型偏振控制器.

旋转光纤对二阶偏振模色散的影响

论述了单模光纤生产过程中旋转光纤对二阶偏振模色散的影响 .从理论上指出虽然旋转光纤有助于减小一阶偏振模色散 ,但是同时会使二阶偏振模色散增大 ,这对 10Gb s以上速率的光纤通信系统是个重要的问题 .

无源多路光纤旋转器的设计

单通道光纤旋转连接器具有结构简单、重量轻和耦合损耗小的优点,但传输信号单一,不能双向传输的缺点限制了它的广泛应用.波分复用(DWDM)技术是一种比较先进且相对成熟的光纤通信技术.文中提出一种新型光纤旋转连接器,该旋转器应用DWDM技术中单纤双向传输技术,同时双向传输多路光信号.详细分析了这种旋转器的设计原理,经过计算,该旋转连接器总的插入损耗为8.5dB,隔离度在50dB以上,满足设计要求.

光纤旋转连接器的发展及其军事应用

光纤旋转连接器是一种广泛应用于军事国防、工业等领域的关键器件。光纤旋转连接器的功能为将光信号从旋转平台传输到静止平台。介绍了光纤旋转连接器的具体用途,描述了单通道光纤旋转连接器和多通道旋转连接器的工作原理和具体制作方法。介绍了国外光纤旋转连接器的发展动态和技术指标。制作了插入损耗小于2 dB的单模单通道光纤旋转连接器。进行了光纤旋转连接器的温度冲击对比实验,测试结果好于国外产品。分析了光纤旋转连接器的特点。重点介绍了光纤旋转连接器在军事国防的各个领域的用途。

多通道光纤旋转连接器

光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面．目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器．该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路光信号．测试了多路旋转连接器在1310nm和1550nm波段下的性能,可以得知：在1310nm波段旋转连接器的插入损耗小于1．55dB,旋转变化量最大为0．28dB,1550nm波段的最大插入损耗为1．20dB,旋转变化量小于0．43dB；旋转连接器2个通道之间的隔离度大于31dB．

无源对称光学结构双通道光纤旋转连接器

提出一种实现双通道旋转互连的新型对称光学耦合结构,并应用光学结构设计出无源双通道光纤旋转连接器。利用自聚焦透镜发射光信号,使其通过自由空间传输,被另一个自聚焦透镜接收。在自由空间可以实现旋转连接并实现光信号的双向传输,通过分析该光学结构设计原理和光路计算,发现每组透镜中两个透镜焦距之比为 20?50,离轴距离为 4?10mm 范围时,才能保证光信道之间不发生干扰且信号持续传输。

无源光纤旋转连接器的发展

光纤技术的出现丰富了现代通讯技术 ,弥补了电信号作载体时通信通道拥挤的不足。在某些场合下如雷达天线、战车的旋转塔台、水下机器人的控制船等 ,需要光信号不断从一个转动平台向另一个静止平台传输。这种情况下 ,就需要光纤旋转连接器实现两部分光信号的连续传输。

中空光纤旋转连接器研究进展

作为两个相对独立旋转部件之间信号传输的核心器件,光纤旋转连接器(FORJ)广泛应用于雷达、战车和红外探测系统等信息化军事装备中。但是,对于传输通道不经过旋转轴或器件中心部位的特殊需求,一般FORJ不能直接使用。对此,国内外学者对满足这种需求的具有中空特性的FORJ进行了研究。文中分析了中空FORJ的研究现状,对中空FORJ的实现原理、影响主要指标的因素以及应用情况进行了综述,对中空FORJ的发展方向进行了展望。

离轴旋转光纤传输系统的设计与实现

为了实现光信号的离轴旋转连接,设计了一种新型的离轴旋转光纤传输系统。基于高斯光束传播理论,分析了大口径光纤准直器对高斯光束的扩束准直作用,利用ZEMAX对准直器的结构和输出光束特性进行了优化。对离轴旋转光纤传输系统进行了实验测量,结果表明大口径光纤准直器输出光束在50 mm的工作距离处能量分布满足高斯型,其束腰半径达到18 mm,远场发散角仅为5.48×10-2mrad,在1.25 Gb/s的信号传输速率及80 r/min的转速下,系统的最大连接损耗为23.28 d B,整体性能满足了旋转部件之间稳定传输高速光信号的要求。

光纤旋转连接器耦合误差分析

针对2根光纤进行无接触动态连接时机械精度及装配技术都无法满足需要的问题,对光纤旋转连接器耦合误差进行分析。在分析光纤准直器中光线轨迹的基础上,建立一种光纤准直器插入损耗和耦合效率理论模型,从径向偏差、轴向偏差和角度偏差3个方面进行规律分析,并通过实验数据获取了误差对光路传输损耗的影响规律,得出光纤准直器耦合损耗对于角度偏差最敏感,径向偏差次之,轴向偏差影响较小的结论。该研究实现了光纤旋转连接,为研制单/多通道光纤旋转连接器提供了理论依据。

四通道单模光纤旋转连接器的研制

设计了一种基于道威棱镜的光传输特性的四通道单模光纤旋转连接器,采用锥齿轮行星轮结构实现光信号的旋转耦合,并设计了耦合调整方案;分析道威棱镜光轴与旋转轴不重合带来的耦合损耗,确定道威棱镜的装调精度。最终使四通道单模光纤旋转连接器的技术指标达到了国外同类产品水平,且道威棱镜的通光孔径大,可在结构尺寸不变的情况下直接扩展为八通道单模光纤旋转连接器。

一种基于光子晶体光纤的光纤旋转连接器设计

光纤旋转连接器因其具有传输带宽大、电磁兼容良好、体积小、寿命长等优点,有逐渐取代传统电滑环进行相对旋转平台间信息传输的趋势。提出一种利用大模场光子晶体光纤直接耦合的新型光纤旋转连接器的设计方案,耦合理论分析表明其不仅满足低插入损耗,而且具有结构简单、体积小、加工和装配精度要求相对较低等优点。大模场光子晶体光纤的无截止波长单模传输和低非线性传输特性使它能更有效地与WDM技术相结合提高传输容量,具有更广阔的应用。