大模场双包层光纤熔接的功率对准技术研究

为了提高高功率光纤激光器中大模场双包层光纤的熔接质量,采用NUFERN 20/400μm双包层光纤搭建了光功率对准系统,对大模场双包层光纤中存在包层光以及纤芯中只有基模和存在高阶模时光纤径向偏移与耦合效率的关系进行了理论分析和实验验证。结果表明,大模场双包层光纤中包层光和纤芯中高阶模的存在使耦合效率对径向偏移变化的敏感度降低,滤除包层光和高阶模后耦合效率随光纤径向偏移量呈高斯型变化; 使用光功率对准系统搭建千瓦级双端抽运激光系统,最大输出功率约1170W,光光转换效率约73%,光束质量约1.22,实现了千瓦级准单模输出。光功率对准技术能够实现待熔光纤的精确对准,对高功率光纤激光器输出性能的提升有重要意义。     

微纳纤芯/包层结构大模场单模聚合物光纤设计

提出了一种微纳纤芯/包层结构大模场单模聚合物 光纤。建立了光纤结构模型,在非 弱导近似条件下,根据波导理论,分析了微纳光纤的单模和波导特性;讨论了微纳纤芯直径 、 芯/包层折射率差以及包层直径等结构参数对微纳纤芯/包层结构聚合物光纤的模场分布、有 效 模场直径等导波特性的影响。结果表明,在传输波长λ＝650nm、微纳纤芯直径Dcore＝172μm、包层 直径Dclad＝250μm和芯/ 包层折射率差δn=0.128时,可获得有效模场直径达126.56μm和芯内能流比为10.66% 的大模场单模聚合物光纤。     

基于亚波长悬浮芯光纤的高灵敏度气体传感器(英文)

数值分析了亚波长悬浮芯光纤在气体传感方面的应用。利用有限元法研究了相对灵敏度、有效模场面积、限制损耗与光纤参数包括纤芯直径和光纤材料折射率之间的关系。结果显示,相对灵敏度和限制损耗随着纤芯直径和光纤材料折射率的降低而增加。随着纤芯直径的减小,有效模场面积出现了先减小后增加的现象。增加包层孔直径能有效降低限制损耗,而相对灵敏度和有效模场面积保持不变。这些结果证明,亚波长悬浮芯光纤非常适合成为高灵敏度、大有效模场面积、低限制损耗的气体传感器。     

基于紫外光刻的微纳光纤布喇格光栅研究

介绍紫外光刻法制作微纳光纤布喇格光栅(MF-BG)的制作工艺,测量并分析不同直径的微纳光纤布喇格光栅的反射谱.数据表明随着微纳光纤的直径变小,光纤光栅的中心波长蓝移且反射强度也随之减小.仿真计算微纳光纤的有效折射率和光纤纤芯的束缚能力(即基模分布在纤芯的能量与基模全部能量的比值),来解释上述变化.     

影响柱形微腔回音廊模激光抽运阈值能量的因素

将石英光纤浸入染料溶液中形成圆柱形微腔,并采用近轴向消逝场抽运的方式,激发染料溶液的激光增益。柱形微腔回音廊模(WGM)激光抽运阈值能量的高低与抽运激光的消逝场和回音廊模消逝场的空间重叠程度有直接关系,同时也需要考虑低阶与高阶回音廊模损耗的影响。通过改变染料溶液的折射率以及光纤直径,来改变回音廊模的消逝场分布,从而改变两种消逝场空间重叠的体积以及回音廊模的损耗。实验结果表明,柱腔直径不变时,存在一个最佳的溶液折射率值;同时,溶液折射率不变时,也存在一个最佳的柱腔直径,使得一阶回音廊模激光抽运阈值能量最低。     

高功率大模场光纤激光器高阶模抑制技术的研究进展

大模场光纤可以降低纤芯功率密度及提高非线性效应的阈值,是进一步提高光纤激光器功率的重要技术途径,但随着纤芯的增大,光纤中将产生多横模运转,降低光束质量。对国内外大模场光纤激光器中的高阶模抑制技术的研究进展进行详细的介绍。对大模场光纤激光器模式控制的发展前景进行了展望。     

空芯光子晶体光纤导波模式特性分析

采用平面波展开法研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的导波模式特性。结果表明,在包层带隙范围内,当导波模的纵向相位传播常数 满足一定条件时,才能在HC-PCF纤芯中形成稳定的基模传输;并且,纤芯基模的模场分布与光波长有关,当光波长位于纤芯基模传输曲线中央时,光波能量被很好地约束在纤芯中,而当光波长位于纤芯基模传输曲线的上下边沿时,光波能量将向包层中漏泄。     

基于模式耦合的低弯曲损耗大模场带隙光纤研究

提出一种大模场带隙光纤,由排布在正方结构网 格中的高折射率介质柱形成导光机制。采用有 限元法分析了直光纤与弯曲光纤下的模式损耗与模场面积等特性。研究结果表明:这种光纤 具有较宽的带 隙,可同时支持基模和高阶模的传输,两种模式的泄漏损耗均低于1×10－3 dB/m。当光纤弯曲时,其包层会 产生具有强泄露损耗的包层模,并在一定的弯曲半径下与纤芯的高阶模发生强耦合。当弯曲 半径在15～20cm 之间时,基模弯曲损耗小于0.01dB/m,而高阶模损耗大于1dB/m, 因而光纤可以经弯曲实现大模场单模传 输。在1064nm波长处,其直光纤的基模模场面 积为1319.62μm², 而在弯曲状态下的模场仍可达到975.00μm²以上,因而可实现大 模场的低弯曲损耗传输。     

基于光纡扰模的气体浓度传感方法研究

本文提出了基于光纤扰模的气体浓度光纤传感方法。导出在光纤扰模情况下,光纤纤芯－包层－气体介质的能量关系,研制了光纤扰模气体传感器,并进行了光纤气体传感实验研究。结果表明该传感方法是可行的。     

一种新型折射率掺镱双包层光纤

为了提高光纤放大器单纤输出功率,设计了一种新型折射率掺镱双包层光纤,纤芯直径30μm,包层直径125μm。采用一种改良的高温气相掺杂技术和改进的化学气相沉积法制作,纤芯折射率分布为凹陷型结构,掺杂区为低折射率区。对光纤的荧光特性、模场特性以及放大特性进行了测试。试验结果表明,该新型折射率分布设计有利于纤芯对抽运光吸收,荧光输出平坦,对光纤进行弯曲处理可实现平坦模场的能量输出,5m光纤实现了40dB 高功率飞秒信号光放大,输出功率30kW。     

场线绘制方法的讨论

在电磁场课程中,绘制场线具有比较重要的理论和实际意义,同时还是进行研究型教学的良好载体.本文以电场线为例讨论了绘制电磁场场线的3种方法:自适应步长法、自适应方向法和切线方向法,并介绍了这3种方法的基本思想,定性和定量对其进行了比较.     

叠加法巧析对称场

静态对称场是“电磁场与电磁波”课程中的基本模型,叠加法是“电磁场与电磁波”课程中解决问题的重要方法,它可以化抽象为具体,增强直观性。论文将应用叠加原理来分析电磁场中常见的对称场,通过对场进行巧妙的叠加与抵消,进一步论证静电场以及恒定磁场的对称性,有利于强化人们对场对称性分布的理解。     

真空微电子磁敏传感器的研究

本文介绍了真空微电子磁敏传感器的原理，并用计算机模拟了器件的内部电场分布，电子飞行轨迹等多数，证明了这是一种具有很高灵敏度的新型器件。     

铜丝球焊中形球过程的数值模拟＊

本文采用数值模拟的方法研究了铜丝球键合技术中的形球过程。通过对超细铜丝在微电弧作用下形球过程中的温度场、速度场和位移场的计算,阐明了铜丝球形成的规律.文中对位移场的计算结果进行了实验验证。     

三丝结构水平姿态传感器敏感机理的研究

采用有限元法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,计算了在不同倾斜状态下三丝结构敏感元件内的温度场和流场.计算结果表明,加热热电阻丝在敏感元件内形成一定的温度场和流场,倾斜时温度场和流场不再对称分布;在水平状态时两检测热电阻丝处的气流速度相等,两检测热电阻丝的电阻相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两检测热电阻丝处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两检测热电阻丝电阻之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压.有限元计算法为三丝结构气流式水平姿态传感器优化设计开辟了有效的研究途径.     

应用自制仪器改进异步电动机的教学

利用自制旋转磁场演示仪，提高了三相异步电动机工作原理的教学效果。     

500kV变电站工频电场的测量分析

本文采用从德国Narda公司引进的电场测量仪器EFA-300对500kV济南变电站内的工频电场进行了全面的现场测量,并用MS Excel对数据作处理,从而可以直观的了解到该变电站内工频电场的分布情况。这些结果对变电站内的工频电场干扰及其防护研究具有重要的理论意义和实用价值,并对于今后工频电场的研究提供可靠的数据支持。     

532nm重频激光对ZnS/SiO_2/K9滤光片的温升分析

介绍了由滤光片膜层结构决定的激光在光学薄膜中形成驻波场的特性.利用ANSYS程序的热分析模块,采用划分网格的方法,建立了532nm重频激光辐照ZnS/SiO2/K9 520-600nm多层膜滤光片温度场的计算模型.结合温度场的计算,研究了532nm重频激光辐照多层薄膜滤光片时产生的温升效应.     

交流电机旋转磁场的教学研究

“电机学”课程中的旋转磁场是交流电机理论的一个重要的知识点。但是由于磁场本身比较抽象,它成为教学中的一个难点。为此,笔者在本知识点的教学中设计了研究性训练环节,让学生应用电磁场有限元数值计算软件进行交流电机电磁场的数值计算,分析旋转磁场,脉振磁场和多极磁场的特点,归纳总结出旋转磁场的规律。这种研究性训练促进了学生对交流...     

IGBT多级场板终端结构的仿真和验证

基于现有工艺平台设计一个多级场板终端结构:在有源区最外围元胞和场板之间加一个P-Ring环,可以降低第一级场板边缘下的电场强度;改变第四级场板氧化层厚度,可以调整IGBT击穿电压值;在工艺过程中在淀积第四台阶氧化层之前先淀积一薄层SiOxNy薄膜作为腐蚀阻挡层,可降低对工艺精度的要求,同时提高器件可靠性;多级场板终端结构可以阻止器件表面电荷进入硅表面改变硅表面电势,提高器件的稳定性和可靠性。将此终端用在1 200V NPT Planer IGBT结构上进行流片验证,击穿电压可达1 300V以上。