用波长扫描法测量光纤偏振模色散及其研究

光纤中的偏振模色散ＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）是限制高速光纤通信系统传输容量的极限因素，我们首次用波长扫描法在国空实现了对光纤偏振色散的测量；并对国内外多种光纤进行了测量比较，发现国产的光纤质量有待改进。     

光谱精确可控Sagnac环滤波器及其在ASE光源中的应用

研究了一种结构新颖光谱特性可精确控制的Sagnac环滤波器,这种滤波器通过在传统Sagnac环中插入两段高双折射光纤和一个偏振控制器构成。利用等效光路和传输矩阵法理论研究了该滤波器的滤波特性,研究结果表明,固定两段高双折射光纤参数,仅通过调整偏振控制器的状态,便可精确控制Sagnac环滤波器的滤波光谱特性。将Sagnac环滤波器用于掺铒光纤（EDF）放大的自发辐射（ASE）光源的光谱平坦滤波,通过调节偏振控制器三个波片的倾斜角度,实验获得了光谱平坦的宽带ASE激光。     

1.3μm单模光纤偏振控制器的研究

本文报道了一简单、经济、性能优良的１．３μｍ单模光纤偏振控制器设计和实验结果。对基于弯曲感生双折射的三鼓轮结构光纤线圈等效λ／４和λ／２光学波片实现偏振控制进行了理论分析，实验结果达到了相干光纤通信和光纤传感器的要求。     

相位因子对偏振转换光纤性能的影响

针对变转速旋转双折射光纤偏振转换器件的具体结构,采用相位延迟片模型和琼斯算法,逐点计算了光纤中光学偏振态的琼斯矢量。首次考虑了光纤器件内部各点的相位因子对传输光偏振态演化的影响,不仅计算了偏振消光比在光纤内部各点的变化曲线,而且也计算了偏振方位角沿光纤内部各点的变化图像,完整全面地给出了线偏振光自慢转端向快转端转变为圆偏振光和圆偏振光自快转端向慢转端转变为线偏振光的演化历程。深入讨论了相位因子对偏振转换性能的影响,为偏振转换光纤器件的设计和检测提供了进一步的参考依据。     

减小单模光纤中偏振色散的研究

光纤中的偏振模色散是限制光纤传输容量的极限因素，我们利用模耦合理论，采用在光纤拉丝过程中同时旋转预测制棒的工艺来增强模耦合，实现了光纤偏振模色散的减小，能保证普通单模光纤的偏振模色散值小于０．５ｐｓ√ｋｍ。     

降低空气孔参数微扰敏感性的多孔光纤宽带波片设计

为降低双折射多孔光纤偏振拍长的波长敏感性,制作宽带稳定的光纤偏振器件,提出一种包层空气孔呈矩形阵列分布的多孔光纤包层结构设计方案,在包层中引入具有不同双折射变化趋势的非对称性结构,采用全矢量波束传播法并考虑熔融石英的材料色散,计算分析了不同结构参数对偏振拍长稳定性的影响。研究结果表明,这种多孔光纤的包层结构降低了偏振拍长的波长敏感性,在1.26~1.60μm波长范围内,偏振拍长的相对变化率小于±4%,达到制作光纤波片的宽带稳定性能要求;同时,优化后包层结构的几何参数具有较大的误差容限,进一步降低了制作工艺的难度。     

偏振模色散概念及基本理论简介

本文通过介绍光的偏振和双折射现象，特别是光纤中的双折射现象，对光纤的偏振模色散概念及基本理论作了简要介绍。     

基于马赫-曾德尔原理光纤传感器偏振态的研究

基于马赫-曾德尔原理的光纤传感器广泛应用于管道的实时监测中,分析了此类光纤传感器的输出功率随入射光偏振态及光波在长距离光纤传输中偏振态变化的影响。通过Matlab仿真研究了分布式光纤传感系统的偏振衰落,论证了光波传输中的偏振衰落现象对输出条纹的可见度产生了很大的影响。提出了一种利用动态的偏振控制系统对光波偏振态进行控制从而减少偏振衰落的方法,并且展望了改进后的分布式光纤传感器在工业管道的探测领域中具有相当广阔的前景。     

光纤双折射和耦合器偏振性对环形腔的影响

本文应用琼 斯矩阵分析了光纤的线性双折射和耦合器的偏振性对光纤环形腔特性的影响,光纤的线性双白射和耦合器的偏振性使普通单模光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组,相应的谐振频率发生偏移,偏移量正比于双折射的大小和耦合器的偏振参数。两组谐振峰的相对幅度取决于输入偏振态。调整输入偏振态为Ｘ、Ｙ两线偏振态之一时,就仅出现一组谐振峰。环形腔的精细度与光纤的线性双折射无关,但爱耦合器偏振性的影响。     

减小单模光纤中偏振模色散的研究

光纤中的偏振模色散是限制光纤传输容量的极限因素，我们利用模耦合理论，采用在光纤拉丝过程中同时旋转预制棒的工艺来增强模耦合，实现了光纤偏振模色散的减小，能保证普通单模光纤的偏振模色散值小于０．５ｐｓ／ｋｍ。     

光子晶体光纤在光纤通信中的应用

文章综述了光子晶体光纤的结构、导光原理和特性及其在光纤通信中的应用前景。     

氧化锆单晶光纤制备系统设计与仿真

单晶光纤是光纤高温传感器的关键器材,在航空航天、电力、铸造等的高温测试领域有着广泛应用。随着温度测试上限要求的不断提高(>2000℃),常用的蓝宝石光纤高温传感器已无法满足该需求。本文针对这一现状,提出了一种基于LHPG法制备氧化锆单晶光纤的光学系统,旨在拉制出能测量更高温度的氧化锆单晶光纤,文章分析了该系统的基本结构、特点以及系统中主要参数的选择设置,并通过ZEMAX光学软件进行仿真。结果表明,该系统能够形成高质量的聚焦光斑,且具有对称性好、激光利用率高、能量分布均匀等优点,为成功拉制氧化锆及更高温单晶光纤提供了理论依据。     

大尺寸气孔微结构光纤在光纤光栅中的应用

将微结构光纤分为光子晶体光纤和大尺寸气孔微结构光纤两种。详细介绍了大尺寸气孔微结构光纤。其包层的气孔硅结构（或者聚合物硅结构）影响了包层模式的空间分布以及包层模式的有效折射率，使其表现出与传统光纤不同的光学特性。基于这种微结构光纤的光纤光栅对外部折射率的变化显示了很好的稳定性。偏振特性（对长周期光纤光栅）可以大大加强。基于聚合物硅包层的长周期光纤光栅显示了优良的温度调谐性能。     

非对称光子晶体光纤中的双折射和色散

采用矢量电磁波多极子方法,对两种类型的非对称光子晶体光纤——小微孔对称性破缺光纤和大微孔对称性破缺光纤,进行数值计算和模拟研究,得出了非对称光子晶体光纤能实现较高双折射,其拍长可达1mm量级的结论。此外还分析了小微孔对称性破缺光纤的色散,并和实验结果进行了比较,两者较为一致。     

All-optical regeneration based on highly nonlinear photonic crystal fiber

An all-optical regeneration based on selfphase modulation in a highly nonlinear photonic crystal fiber is proposed. The dispersion and nonlinearity properties of a series of photonic crystal fibers are analyzed, and the results show that the nonlinearity coefficient is closely related to the structure of the fiber.In this paper, the nonlinearity coefficient is increased by reducing the effective mode area, and a highly nonlinear photonic crystal fiber with a large air-filling fraction is used as nonlinearity medium in optical regeneration. The numerical results show that good optical regeneration results can be obtained by using a relatively short fiber length due to the high nonlinearity of the fiber. The input peak power launched into the photonic crystal fiber and the parameters of the filter have much influence on optical regeneration. To achieve good optical regeneration, those parameters need to meet certain requirements.Furthermore, the transfer characteristic of the regenerator is also discussed. By adjusting the input peak power and filter parameters, the regenerator can deal with input pulses of different pulse widths.     

铌酸理单晶光纤包层的实现及其光学特性

利用镁离子内扩散方法，实现了铌酸锂单晶光纤具有抛物折射率分布的芯－包层波导结构，并对镁离子内扩散包层后的晶纤进行了损耗测量，测得其损耗系数比镁离子内扩散前降低１４ｄＢ／ｃｍ的好结果。此外，还对镁离子内扩散前后晶纤的光斑形状进行了观察和比较。     

光子晶体光纤的原理、应用和制作

光子晶体光纤是一种新型光纤,它与传统光纤相比在结构和性能上有显著的差别和优势。简要分析了光子晶体光纤的原理,并介绍了其特性、应用、分析和制作方法。     

填充型增敏式光子晶体光纤压力传感器结构

为了实现光纤传感器压力增敏的效果,设计了一种具有高双折射的光子晶体光纤结构。采用有限元法计算光子晶体光纤在不同应力作用下的有效折射率, 基于光子晶体光纤的压敏特性,分析光子晶体光纤的模式, 并选择该结构里的一个空气孔,填充具有特定折射率的液体材料,构成新型压力传感器。该结构的压力灵敏度由COMSOL软件的仿真得出。结果表明, 经填充液体后,偏振相位灵敏度从72rad/(MPa·m)提升至128rad/(MPa·m),显著提高了77.7%。该研究对增强传感器的力学性能有帮助。     

轨道角动量传输光纤的研究进展

基于光纤中光子轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的模式复用技术在提高光通信容量方面具有很大的潜力.适合于传输OAM模式的光纤通过材料和结构的优化设计逐步实现了 OAM信号传输更稳定、传输距离更长,OAM模式更多等特性.文章从光纤的模式叠加理论出发,分析比较了各种传输OAM模式光纤的研究成果、优缺点以及适合的应用场景,包括基于传统光纤设计的环状光纤、超模光纤,以及基于光子晶体光纤设计的六角和圆形光子晶体光纤等.最后对适合于传输OAM模式光纤的发展前景做了展望.     

选择性填充光子晶体光纤应变特性研究

微结构的光子晶体光纤,通过填充光敏等功能材料,具有可调谐、全光纤结构和易于集成等优点,是光纤光子器件发展的重要方向.毛细管法将高折射率的匹配液,填充到空心光子晶体光纤中邻近纤芯的空气孔中,两端熔接单模光纤,制成高灵敏的应变传感器.实验表明,当填充30mm长,折射率为1.508的匹配液时,测得应变灵敏度约为每应变4.36pm.实验结果与仿真结果相符,这种装置可用于高灵敏的应变传感.