航天器用耐辐射多模光纤的研制

简述了航天器用耐辐射多模光纤的国内外现状.结合我国航天器通信系统的应用需求,研制了航天器用耐辐射多模光纤.通过对比分析不同掺杂浓度多模光纤的辐照特性,选用了微量掺杂型低损耗多模光纤作为航天器用耐辐射多模光纤.为确保光纤在高低温条件下具有稳定的光传输特性,研制了新型耐温缓冲层.经检测,该航天器用耐辐射多模光纤在1300 ...     

复合光纤对φ-OTDR振动传感远程敏感

为了避免在高功率脉冲下产生光纤非线性效应和前端振动不敏感,采用了一种复合光纤的新型光纤传感结构方法,进行了理论分析和实验验证。使用多模光纤与单模光纤的混合作为传感光纤的方法,通过处理不同功率脉冲下的传感信号,取得了光纤传感的距离数据,并针对多模光纤在喇曼系统的传感作用,对其传感特性进行了讨论。结果表明,该新型复合光纤传感结构可探测30km处的振动信号。此研究为多模光纤在相位敏感光时域传感领域的科学研究和工程应用提供了参考。     

通信用石英系多模光纤的技术发展

介绍了世界上多模光纤的技术发展历程,简述了我国多模光纤技术和产业发展状况,列表展示了IEC关于A1类多模光纤近些年三个版本标准的主要性能比较,简要介绍了我国现行的多模光纤标准,最后展望了多模光纤市场应用前景。     

多模光纤在超短脉冲激光领域的新应用

多模光纤在孤子效应、时空锁模、高能量光纤激光器、超快光纤激光器、高能量激光传输等多个领域有特殊的研究价值和应用前景,引起了研究人员的高度关注,成为近年来国内外的研究热点。文章总结了国内外多模光纤器件的研究进展,重点分析了基于多模光纤的锁模激光器、新型锁模器件、非线性自净效应的发展现状及存在的问题,并对其未来发展方向进行展望。     

通信多模光纤发展动态

本文首先简要回顾了大芯径，大数值孔径多模光纤的由来和发展过程，之后介绍了国际上通信多模光纤的最新动态，最后对国内外多模光纤的市场状况进行了简单介绍。     

多模光纤布里渊散射阈值理论分析与计算

针对目前受激布里渊散射(SBS)阈值研究主要针对单模光纤,而对多模光纤研究较少的现状,理论分析和计算了多模光纤SBS阈值特性。结果表明:对于多模光纤,由于其多个模式的布里渊增益谱叠加导致频谱展宽,其布里渊增益谱最大增益1.667 5×10-11 m/W较单模光纤偏低。根据多模光纤布里渊散射增益,通过SBS阈值公式获得了50/125μm阶跃折射率多模光纤和渐变折射率多模的SBS阈值与光纤长度、衰减系数、纤芯半径之间的关系。理论分析可知,阶跃折射率多模光纤的SBS阈值是渐变折射率多模光纤的4.5倍,更不容易发生SBS非线性效应。     

多模光纤布里渊散射效应研究进展

面对人们日益增长的光纤传感需求,多模光纤的容量优势为解决单模光纤的容量壁垒、实现高精度的多参量光纤传感测量提供了新思路。理论分析了多模光纤的模式特性,综述了多模光纤模式耦合及偏振的研究进展,重点介绍了多模光纤中布里渊散射的阈值、增益谱和布里渊频移的国内外发展动态,分析了未来光纤传感的发展方向。     

弯曲多模光纤偏振相关损耗的研究

介绍了偏振相关损耗(PDL)的概念,重点分析了弯曲可以减少多模光纤中传导模数量和产生感生双折射的原理,说明弯曲可以改变多模光纤的输出偏振态,进而影响多模光纤的PDL。给出了测量多模光纤PDL的方法,并通过实验得出结论,弯曲直径越小,多模光纤中的偏振相关损耗越大。     

安奈特推出距离达2km的新型千兆位以太网连接扩展器

安奈特集团近日宣布推出一款新型千兆位以太网连接扩展器。干兆位以太网通过多模光纤传输成本相对较低,但传统多模光纤传输距离仅限于220m(62.5/125μm)或550m(50/125μm),此次安奈特推出的这一新型AT—EX1001SC/GM1千兆位以太网多模扩展器克服了距离上的限制,使传输距离达到2km。 AT—EX1001SC/GM1千兆位以太网多模扩展器不但可以轻松升级以太网和快速以太网,对传统的FDDI网络也可以简单经济地进行升级。以太网和快速以太网利用多模光纤传输比非屏蔽双绞线铜缆传输距离长很多,非屏蔽双绞线铜缆传输的距离极限只有100m,但传统多模光纤的传输仅局限于同一建筑物或校园中,若要进行长距离传输只能采用单模光纤,而单模光纤成本较高。由安奈特研制成功的新型AT—EX1001SC/GM1千兆位以太网多模扩展器克服了这一障碍,即千兆位网的传输距离限制。AT—     

渐变折射率多模光纤中的多模干涉应用研究

论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应,对渐变折射率多模光纤的聚焦和发散作用进行了理论分析,以较短的长度充当透镜的功能,并总结了现阶段的主要应用。     

多模光纤布里渊散射角及频移的分析与计算

为了确定多模光纤布里渊频移的取值范围,进而评价多模光纤布里渊分布式传感系统的性能,从多模光纤的结构出发,根据射线光学理论分析了多模光纤中的布里渊散射过程,提出了确定布里渊散射角取值范围的方法,得到了阶跃型和渐变型多模光纤布里渊散射角的取值范围为两倍的全反射临界角到π,进而得到布里渊频移的变化范围为10.978~11.083 GHz,该结论为多模光纤布里渊分布式传感系统的设计和优化提供了理论依据。     

多模光纤带宽的计算与优化

文章对多模光纤的带宽进行了理论分析,并进行仿真计算和优化,找出了不同工作波长下多模光纤最优折射率指数(gopt),同时对50/125μm新一代多模光纤的带宽进行了分析.     

图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用

基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在两光纤径向产生微位移时,位移量与端面光斑图像相位谱特征值之间的关系。对多种结构参数光斑图样的分析表明,两光纤径向微位移与相关性及一致性两特征值成近似线性关系,可以用光斑图像处理的方法进行微位移测量,从而实现传感。实验结果表明与目前常用的计算光斑图像归一化强度内积处理算法相比,多模光纤芯径较小时,线性度、动态范围比较接近;芯径较大时,线性度提高的同时动态范围扩大约一倍。因此所提出的算法稳定性更好,适用范围更广。     

单模-多模-单模光纤结构的温度特性研究

为提高基于单模-多模-单模(SMS)光纤结构 的温度传感器的温度灵敏性和非温度传感器的温度稳定 性提供科学依据,从而增强它们的实用性,研究了热光效应和热膨胀效应引起的SMS光纤结 构的温度特性。 通过分析SMS光纤结构的模式干涉原理和确定SMS光纤结构中受温度影响的参数及其与温度之 间的关系, 建立了分析普通多模光纤构成的SMS光纤结构温度特性的理论模型。进一步利用此模型分析 了不同多模光 纤纤芯直径下,多模光纤包层和纤芯的热光效应,以及多模光纤纤芯直径和长度的热膨胀效 应对SMS光纤 结构温度特性的影响。结果表明,多模光纤包层和纤芯的热光效应是影响SMS光纤结构温度 特性的第一和 第二因素,并且两种效应下的温度灵敏度均随多模光纤纤芯直径的减小而增大,但变化方向 相反;而多模 光纤的热膨胀效应对SMS光纤结构的温度特性影响很小,可以忽略;各热效应同时作用下, 多模光纤纤芯 直径对温度灵敏度基本没有影响,灵敏度约为12.5pm/℃。     

多模光纤到单模光纤耦合效率的研究分析

由于多模光纤的纤芯直径远大于单模光纤的纤芯直径,且多模先纤的数值孔径也大于单模光纤的数值孔径,因此多单模转换效率极低.为了提高多模光纤到单模光纤的耦合效率,采用自聚焦透镜对从多模光纤出射的光束进行汇聚,使其半径大小尽量与单模光纤的芯径大小相匹配,然后再利用球透镜来减小被汇聚过的光束的发散角,在不考虑各种连接损耗的前提下,通过ZEMAX来求解多模光纤到单模先纤的耦合效率.采用这种新型组合透镜耦合的方法可以极大提高多单模耦合的耦合效率,其最高耦合效率可达到38.7%.因此,这种组合透镜法是可行的.     

以太网中多模光纤系统色散问题的解决方案

由于目前以太网中敷设的多模光纤系统存在严重的色散问题,限制了其在10 Gb/s以太网中的应用,因此如何有效地降低多模光纤的色散是10 Gb/s多模光纤以太网应用的关键.对目前用于解决10 Gb/s多模光纤以太网中色散问题的技术进行了归类,分析了各种技术的优缺点.     

多模光纤关键技术的发展动向

多模光纤的发展及应用 1971～1980年,是多模光纤的研发期。在此期间,国际上开发了MCVD、OVD、VAD、PCVD等四种化学汽相沉积预制棒新工艺;从多组分氧化物玻璃光纤转向石英玻璃光纤;研究了多模光纤传输理论与光纤设计,其中特别重要的是,开发了通过微分模时延测量结果的分析来优化预制棒工艺,提高多模光     

ZEMAX在多模光纤准直器设计中的应用

利用ZEMAX软件进行多模光纤准直器的设计.在ZEMAX开发环境下建立多模光纤准直器光路系统的理论模型,通过人工优化的方法,设计并制作了可调焦的多模光纤准直器.仿真结果与实际结果相一致,证实了利用ZEMAX进行多模光纤准直器设计的可行性和准确性.利用所建立的模型,分析了各种因素对光纤准直器耦合效率和准直度的影响.     

基于BOTDR的多模光纤温度传感

针对多模光纤存在的模式耦合和布里渊增益谱展宽限制传感精度的提高等问题,提出利用单模光纤对多模光纤中散射信号的高阶模进行过滤实现多模光纤分布式温度传感精度的提高。分析了多模光纤的布里渊散射与温度传感原理,搭建单模光纤滤模的移频本地外差布里渊光时域反射(BOTDR)系统,测量并比较了两种多模光纤的温度传感特性。结果表明:在单模光纤过滤高阶模的BOTDR系统中,阶跃折射率和渐变折射率多模光纤的布里渊频移的温度系数分别为(0.884±0.013)MHz/℃、(1.104±0.013)MHz/℃,温度测量精度分别为1.249℃、1.071℃;且利用单模光纤过滤散射信号中的高阶模可有效减小布里渊散射谱宽,75℃时分别为58.12 MHz、72.14 MHz,可有效提高多模光纤分布式温度传感精度。     

基于纤芯失配多模干涉的光纤折射率传感器

基于多模干涉效应的单模-多模-单模(SMS)结构光纤折射率传感器通常需要进行包层腐蚀来提高灵敏度,而且易受环境温度影响。为克服SMS结构的这些不足,提出了一种新型的基于纤芯失配多模干涉的光纤折射率传感器,由单模光纤-色散补偿光纤-单模光纤(SMF-DCF-SMF)级联光纤布拉格光栅(FBG)构成,长度不超过100mm。对其灵敏度、线性范围和温度特性等进行了测试,实验结果显示在测量折射率为1.33～1.39的折射率液时,特征波长与折射率呈线性关系,灵敏度为232.8nm,级联的FBG具有良好的温度校准功能。