宽频带熔锥型耦合器的研究

报道了宽频带单模光纤定向耦合器的制作与理论，作者设法让两光纤在熔锥区的特性不同，形成非对称臂的两段式准双锥体波导，并分别用变分理论和传统的耦合波理论分析腰部区域和梯度区域的耦合行为。耦合器的耦合功率应是这两区域耦合功率的叠加．用这种方法研制的非对称臂耦合器，其光功率在两光纤间不能实现完全转换，若两光纤在熔锥区的特性差异恰当，可使某功率分束比（如３ｄＢ）的转换点处在该分束比随波长变化的极值点，在该点附近的一定范围内，功率随波长变化很不灵敏，从而得到波长响应平坦的宽带耦合器。

熔融度对熔锥型光纤耦合器特性的影响研究

熔锥型光纤耦合器是一种重要的光无源器件,在光纤通信、光学传感等领域有着广泛应用。通过实验的方法,深入研究熔融度对光纤耦合器耦合效率、光学性能和机械稳定性的影响。通过调整加热温度和熔融时间等参数,控制光纤材料的熔融程度。在光纤熔融拉锥过程中,采用不同的加热方式和熔融工艺,以获得不同熔融度的光纤耦合器,发现熔融度对耦合效率、光学性能和机械稳定性有重要影响。研究结果为进一步优化熔锥型光纤耦合器的设计和性能提供了重要指导,对促进光纤通信和光学传感技术的发展具有重要意义。

熔锥型光纤耦合器的扭转响应

对熔锥型光纤耦合器进行了扭转响应研究 通过放置在耦合器一端的旋转装置对未封装的熔锥型光纤耦合器耦合区施加扭转作用 实验表明 :耦合器的耦合比不但对扭转作用敏感 ,而且变化呈单调性 ;同时耦合器的附加损耗和工作波长不受扭转作用影响 ,并且这种扭转操作具有可重复性 通过扭转操作能够对生产出来偏离预定耦合比的耦合器进行调整 ,使之符合产品要求 。

基于单模光纤的非对称熔锥型零耦合器结构的理论模型与实验研究

我们报道了一种新型非对称熔锥型零耦合器结构的理论模型 ,采用椭圆近似的方法得到了零耦合器渐变区和束腰区的横截面的变化函数 。

熔锥型光纤耦合器折射率传感特性研究

构建了熔锥型光纤耦合器微米量级下的波导结构模型。利用光束传播法对光功率在熔锥型光纤耦合器模型中的分布变化进行了数值模拟,分析得到了在不同折射率环境下耦合器输出光谱响应图的变化规律。依据微米量级光纤倏逝场耦合模理论,搭建基于熔锥型光纤耦合器结构模型的传感实验系统,研究了其透射光谱与外界蔗糖溶液折射率的变化关系。理论模拟和实验结果表明,当外界环境溶液折射率在1.3330~1.4000范围内变化时,传感结构透射光谱的漂移与折射率变化呈现良好的线性关系,响应灵敏度能够达到2272.7569 nm/RIU。该折射率传感结构测量范围宽,响应速度快,结构紧凑,传感光路搭建操作简单。

熔锥型宽带耦合器偏振相关损耗研究

研究了熔锥型宽带耦合器的偏振相关损耗(PDL),发现构成宽带耦合器的两熔融光纤结构上的不对称是导致其PDL不能为0的根本原因。通过对宽带耦合器结构的优化设计,报道了目前PDL最低的宽带耦合器:1310nm窗口PDL≤0.05dB;1550nm窗口PDL≤0.07dB。

长耦合区光纤熔锥型温度传感器

全光纤温度传感器是超高电压下测量温度的急需器件.用增长光纤耦合区长度的方法使得对温度不很敏感的光纤熔锥型耦合器其分束比对温度变得比较敏感,从而达到对温度传感的目的,由于没有附加敏感材料,其长期重复性和可靠性较好.对不同拉锥长度的耦合器在温度的敏感性和线性度等方面进行了研究,目前实验样品在-40～90℃范围内,输出分光可见度已达到0.7%/℃,并有较好的线性度和重复性.

基于熔锥光纤耦合器的溶液浓度传感器

利用2×2熔锥型光纤耦合器,提出一种检测溶液浓度的新方法.首先,根据熔融光纤拉伸锥形曲线和超模耦合器理论,分析计算出熔锥型光纤耦合器输出分光可见度与其耦合锥区外部介质折射率的关系曲线;然后,实验上将2×2单模光纤耦合器浸入一种溶液中,当光经过熔锥耦合区后,其耦合分光可见度将随锥区外部的溶液浓度(折射率)而变化.由此,可实现对溶液浓度的检测.理论计算和实验结果有较好的一致性.

耦合型光纤应变传感器监测钢筋混凝土梁实验

对已达到要求耦合比的熔锥型单模光纤耦合器,继续用低温火焰烧灼耦合区制成了用于测量建筑物应变的耦合型光纤应变传感器,并用环氧树脂将其粘贴在实际的钢筋混凝土梁上与传统电阻应变片同时进行应变测试,试验结果表明,这种传感器实际测量钢筋混凝土的拉、压应变与电测值的差别,当应变超过80με时都在10%以内,可以在工程实际中使用。

基于单模光纤纤锥耦合的温度传感特性研究

分析了环境温度对单模光纤耦合器纤锥、环境介质的折射率、耦合区域尺寸的影响,进而引起纤锥分光比和附加损耗的变化,并给出两者变化的理论曲线和实验结果。结果表明在一定温度范围内分光比和附加损耗对温度呈线性变化关系,增敏处理有利于拓宽纤锥分光比对温度线性响应的范围,提高灵敏度。

光纤耦合器上写入光栅制作滤波器的实验研究

全光纤波长选择滤波器是光纤通信系统中的重要器件,其中将光栅写在光纤耦合器的耦合区上构成的波长选择滤波器结构紧凑、插入损耗小、费用低。报道了采用波长为244nm的紫外光在由康宁SMF-28光纤熔融拉锥制作的2×23dB耦合器上写入光栅的实验,在耦合器熔锥区的适当位置写入一定长度的布拉格光栅,可以实现全光纤多端口波长选择滤波器。实验中获得了最大反射率约为20dB,线宽大于1nm的滤波器,并采用超模理论对实验结果进行了定性分析。要获得高的下载效率,必须仔细控制写入光栅的位置和平移台的移动速度。