熊猫型保偏光纤打孔工艺研究

打孔工艺可以制作出单长长,一致性好,强度也较好的保偏光纤,同时材料费用大幅降低,加工周期也相对缩短。结合工作实践,就制作保偏光纤的打孔工艺对预制棒的要求及加工中面临的难题进行阐述。

熊猫型保偏光纤定轴仿真研究

应用光波导理论分析了保偏光纤的POL定轴方法的基本原理.根据熊猫型保偏光纤的折射率分布模型,采用光束传播方法对影响熊猫型保偏光纤POL曲线分布的各种因素进行了仿真研究,包括不同观测平面、不同折射率分布(匹配型或非匹配)、是否加匹配液等因素.通过仿真结果与实验观测结果以及保偏光纤与单模光纤仿真结果比较,表明了理论分析与仿真方法的可行性.

熊猫型保偏光纤光栅温度和压力传感特性的实验研究

对熊猫型保偏光纤光栅的传感特性进行了深入的实验研究,采用温箱和压力罐分别进行了温度和压力传感特性的实验研究。实验结果表明:在0～2.5MPa的压强范围内,熊猫型保偏光纤光栅两个偏振方向上的压力敏感系数分别为0.00488nm/MPa和0.00352nm/MPa;在15～50℃的温度范围内,两个偏振方向上的温度敏感系数为0.01018nm/℃和0.0088nm/℃。该光纤光栅两偏振态对温度和压力的不同敏感特性可用于解决光纤光栅的交叉敏感问题。

保偏光纤制备及其参数测试原理

为了研制工作波长为1310 nm的保偏光纤,采用改进的化学气相沉积工艺制备了保偏光纤预制捧和应力棒,经加工、拼接、清洗、拉丝工艺后,得到几何尺寸精确的高质量保偏光纤;同时搭建了高效测试系统,采用折射近场法、远场扫描法、视频灰度技术(传输近场),分别测量了预制棒的折射率分布和几何尺寸,保偏光纤模场直径、数值孔径、几何尺寸等关键参数。结果表明,此标准化测试系统操作流程简单、结果精确;模场直径为6.26μm,数值孔径为0.23,包涂直径80μm/135μm/165μm(精度±0.7μm);终检测试合格的光纤成品随机抽样16.25%,高低温老化实验后拍长、串音变化小。所研制的保偏光纤性能稳定,几何尺寸精确、结构均匀、损耗低,具有优良保偏性能,已广泛应用于实际生产中。

熊猫型单模保偏光纤偏振轴的方向测定

用光弹法对熊猫型单模保偏光纤的截面应力状态及外加应力对其偏振轴方向的影响做了理论分析与实验测量，绘出了测试曲线，演明了光弹法可以快速准确地测定该光纤的偏振轴方向。

基于熊猫型保偏微光纤传感测量的实验教学研究

在传统的大学物理实验教学中,基于双光束干涉原理的干涉仪一般是基于空间光结构所搭建的。因而此类干涉仪的不仅制作成本较高,而且光路中光功率的损失较大,使得此类干涉仪在本科教学过程中较难维护。然而基于本文所报道的熊猫型保偏微光纤干涉仪具有体积小、稳定性好、较高的折射率灵敏度为1631 nm/RIU、较高的温度灵敏度为-0.99 nm/℃和较高的测量精度等优点,更加适合在本科教学中进行开展。同时,学生通过对微光纤器件进行制作与测试实验,不仅可以提升学生的动手能力,激发学生对相关课题的学习兴趣,还能够为今后开展有关的新型光纤器件及其新传感应用的实验教学研究打下坚实的基础。

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。

压力法测量保偏光纤拍长参数的系统分析

本文从实际工作出发，系统全面地分析总结了压力法测量保偏光纤拍长的原理和方法，给出了单模工作情况下侧向压力作用模式耦合的严格理论分析．从理论和实验两方面分析证实了出／入光线偏振角度与测量结果的关系，并进一步给出了多模工作情况下的理论分析和实验结果．

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

超辐射LD与带类球透镜保偏光纤的耦合技术

采用高斯模场近似和模场匹配方法,对超辐射激光二极管与带类球透镜单模熊猫型保偏光纤的耦合,进行了仿真计算和实验研究。分析了耦合效率与光源激发的光模场、光纤结构及光纤头部形状、耦合工作参数等因素的关系。通过改进耦合技术获得了较高的耦合效率。

保偏光纤技术进展及发展趋势

文章阐述了保偏光纤(PMF)的基本原理和制造技术,分析了国内外PMF的技术进展及PMF的发展趋势.

保偏光纤侧视成像定轴技术仿真研究

通过建立保偏光纤侧视成像定轴系统仿真模型,分析了POL(Polarization observation by the Lens-effective tracing)定轴算法的精度,结果表明熊猫型保偏光纤应力区位置出现3.2μm的偏差时,该算法的定轴误差为1°左右。产生误差的主要原因是:由于应力区位置不严格对称,光纤后焦平面上所得的侧视成像光强分布中心光强值不再是最能准确反映偏振轴方位角位置的特征点。基于此,文中对POL定轴算法做了相应改进,以光强分布中实际最大光强值代替中心光强值作为特征点,然后利用特征点构建出标准曲线,进而采用间接相关的方法完成定轴。理论计算结果表明,改进后的定轴算法可以实现更高的理论定轴精度。

自动测量保偏光纤拍长的实验研究

基于压力法，采用点耦合分析，提出了一种偏轴输入对轴检测的测量法，并建立了微机控制的拍长测量系统．

椭圆芯保偏光纤模传输特性和模间干涉拍长的研究

保偏光纤模传输特性和模间干涉拍长是模间干涉式光纤传感器设计中的关键参数,对于确定光纤传感器的工作波长、动态范围和线性度具有重要作用.本文从理论上对椭圆芯保偏光纤的模传输特性和模间间干涉拍长进行了分析计算,首先计算得到椭圆芯保偏光纤中几个线性偏振模的传输特性,并据此得到两个低阶线性偏振模LP01和LP1e1的模间干涉拍长.通过试验对计算得到的模间干涉拍长进行了研究,理论和试验结果表明模间干涉具有数百微米的拍长,可以用于设计稳定的光纤传感器.

保偏光纤应力的自动测量

本文讨论保偏光纤应力测量的原理和方法──光弹ＣＴ技术。简单介绍我们研制的自动测量装置，以及用这种装置对一种Ｂｏｗ─Ｔｉｅ保偏光纤的测量结果。

基于全保偏光纤的反射式双折射干涉温度传感器

为了解决透射式光纤温度传感结构不利于测试、灵敏度不高的问题,提出并设计了反射式熊猫型保偏光纤双折射干涉温度传感器。首先通过理论分析并数值仿真研究了熊猫型保偏光纤传感臂长度、转轴角度与温度传感灵敏度之间的关系,并通过在传感臂端面镀金的方式提高反射率。在此基础上,搭建了光纤温度传感测试系统,测试结果表明,在转轴熔接45°、保偏光纤传感臂长度L=80 cm的条件下,50℃~56℃范围内传感器灵敏度可以达到2.741 nm/℃;在保偏光纤传感臂长度为L=7 cm、转轴熔接30°的条件下,65℃~76℃范围内传感器灵敏度为1.400 nm/℃。最后,把设计的温度传感器用于卫星模型温度的测量实验,验证了传感器应用的可行性及有效性。不同波长波谷的漂移量与温度变化呈现良好的线性关系。

基于光强互相关的保偏光纤定轴仿真

提出一步定轴法以提高保偏光纤偏振轴定位和对准技术中侧视成像法的定轴效率.一步定轴法通过光强图像与标准图库之间的相关运算实现定轴,定轴过程中不需要旋转光纤.采用光强内插处理以及选择最佳观测平面两种措施提高一步定轴法的定轴准确度.以熊猫型保偏光纤为研究对象,利用光线追迹法仿真计算出不同观测面的光强图像.以相关峰值处的尖锐程度作为定轴准确度的判据,分析内插前后以及不同观测面的定轴准确度.结果表明,这两种措施均可提高定轴准确度,并获得优于0.3°的理论定轴准确度.

长波长细径保偏光纤的制作

通过介绍长波长熊猫型细径保偏光纤的制作工艺过程。分析细径保偏光纤制作的技术难点,初步解决了细径保偏光纤制作工艺中的问题,制作出了长波长熊猫型细径保偏光纤样品。所制作的保偏光纤在1550nm波长下损耗小于1dB/km,偏振串音达到近-28dB/km。

保偏光纤模场直径和数值孔径测试研究

基于光纤测量远场法原理测量光纤远场光强分布。通过改进远场法得到光纤的远场光强分布后,同时计算得到保偏光子晶体光纤的模场直径和数值孔径,使测量装置实现集成化和简便化。通过光束测试仪测量光纤的出射光强分布,光束测试仪测量的是光纤中心最大光强点的两个垂直方向上的光强分布。保偏光子晶体光纤的出射光斑是椭圆的,每个方向的模场直径、数值孔径分布并不相同。传统的测试方法不能解决这个问题。通过旋转光纤测量光纤各个方向上的光强分布,然后计算各个方向上的模场直径,最后通过拟合各个方向上的模场直径得到保偏光子晶体光纤椭圆形的模场分布。实验测得保偏光子晶体光纤椭圆光斑长短轴的模场直径分别为7.5μm和4.2μm,数值孔径分别为0.159和0.276。

保偏光纤侧视定轴技术仿真及实验分析

通过建立POL(Polarization Observation by The Lens-Effective Tracing)保偏光纤定轴系统仿真模型,分析了定轴过程中光纤发生微小位移以及相机像元尺寸所产生的误差。为了减少该种误差,实现自动对轴,提出了一种基于POL技术的保偏光纤定轴方法——POLF(Polarization Observation by The Lens-Effective with Fiber-Focus)定轴法。对该定轴方法进行了仿真验证,并通过对轴实验对其定轴精度进行了验证。实验结果证明POLF定轴算法能够实现优于1°的定轴精度。