以单轴晶体为内包层的双包层光纤偏振特性研究

本文研究了以单轴晶体为内包层的双包层高双折射光纤的传输和偏振特性．在弱波导近似下,应用光波导理论,得出了ｏ光与ｅ光的色散方程及截止特性．通过计算机的模拟与分析,划分出了截止区、单模单偏振区、单模双偏振区及多模区;分析了单模单偏区和单模双偏区存在的条件;研究了单模双偏区两偏振模式的偏振色散特性．结果表明,几何参数Ｓ、光学参数Ｒｘ、Ｒｙ及外包层折射率η３对所划分的四个区域及所对应的偏振特性有着极为明显的影响．此结果为光纤保偏器的设计和应用高双折射单模光纤构成新型光纤传感器的设计提供了可靠的理论依据．

双包层单模光纤光学参数对传输特性的影响

对特征方程直接求导解得了基模群时延和群速色散,讨论了双包层单模光纤不同折射率分布对传播常数、群时延、群速色散以及零色散点波长的影响。研究结果表明:光学参数,即纤芯和外包层的相对折射率(P)以及内包层和外包层的相对折射率(R)对该类光纤的传播常数、群速度、群速色散和零色散点波长均有比较明显的影响,影响的大小及规律随参数的不同又有所不同。这些规律为设计满足不同色散要求的双包层单模光纤提供了理论依据。

双包层单模光纤结构参数对传输特性的影响

推导了双包层单模光纤的特征方程,对特征方程直接求导解得了基模群时延和群速色散,讨论了结构参数对传播常数、群时延以及群速色散的影响.研究结果表明:纤芯半径(a)和纤芯半径与内包层外半径之比(Q)对光纤的传输特性参数传播常数、群速度以及群速色散均有不同程度的影响,影响的大小及规律与a和Q的值有关.

单轴晶体为内包层的双包层光导纤维HE_(11)模的特性研究

研究了以单轴晶体为内包层 ,且晶体光轴沿光纤轴线 (Z轴 )方向的双包层光纤的传输特性 .给出了 3个区域中电磁场满足的波动方程及其解 ,得出了矢量模的精确特征方程 .重点研究了晶体主轴折射率比 kcl,几何参数 S,光学参数 R对 HE11模色散和截止特性的影响 .研究结果发现晶体主轴折射率比 kcl对 HE11模的传输和截止特性有显著影响 .研究结果对利用该类双包层光纤设计新型无源光器件具有重要的参考价值 .

左手材料纤芯双包层光纤的传输特性

对纤芯为左手材料,内包层和外包层都为右手材料的双包层光纤进行了分析.在弱导情况下,且不考虑介质损耗,由亥姆霍兹方程出发,得到了HE、EH、TE和TM导模的色散方程,并在远离截止条件下,对其进行简化.所有的TE和TM模都是简并的.分别讨论了内包层折射率和厚度对该左手材料光纤最低阶导模的影响,画出了各自的色散曲线,并和右手材料光纤导模相应色散曲线进行了比较,发现左手材料光纤的低阶导模具有反常的色散特性.

A new generation of plastic optical fibers and its functional exploiting

A major problem of plastic optical fibers(POFs) is large transmission loss in comparison with silica fibers.After adopting a new optical fiber structure,hollow-core Bragg fiber with cobweb-structured cladding,which can suppress the absorption losses of constituent materials by a factor of about 104―106,the problem of POFs with large losses is solved ultimately.With the advantage of flexibility and easy bending,the POFs with this structure can guide light with low transmission loss for information and energy in the wavelength range of visible light to terahertz(THz) wave(0.4―1000 μm).This new generation of POFs will find many applications.

双包层单模光纤传感器及其在温度/湿度传感方面的应用

提出了一种双包层单模光纤传感器结构，根据波导理论推导出了光纤中导模变为泄漏模时，外包层折射率与双包层结构参量之间的关系，获得了这种光强调制型传感器可测量的折射率变化范围。利用已知热光系数的材料制作的温度传感器，从实验上证实了理论分析结果，并由理论与实验结果的分析得到了传感器的工作原理是：导模变为泄漏模后，输出光强与外包层一定范围的折射率变化有准线性关系。获得了在55～105℃的温度范围内的具有准线性响应的温度传感器，光强变化范围达到了39dB；提出了利用一种围栏结构在光纤上涂覆敏感材料的简便方法，用琼脂糖制作出了插入损耗仅0．5dB、相对湿度（RH）在30％～100％范围具有准线性响应、光强变化范围接近9dB的光纤湿度传感器。

各向异性内包层对双包层光纤特性影响的分析

提出了单轴各向异性材料为内包层 ,且其主轴沿光纤轴线 (z轴 )方向的双包层光纤模型 ,推出了矢量模特征方程。重点研究了主轴折射率比kcl对波导色散的影响 ,针对从矢量模特征方程求解波导色散因表达式极为复杂而无法直接求解的困难 ,提出了一种求解波导色散的有效方法。研究结果发现可以在不改变光波导结构参量的条件下 ,通过改变kcl可有效地改变光纤的波导色散。也分析了kcl、几何参量S、光学参量R对低次模的传输和截止特性的影响。研究结果为获得更为理想的色散补偿。