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基于激光准直直线度测量方法的研究 被引量:34
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作者 匡萃方 冯其波 +2 位作者 陈士谦 刘欣 冯俊艳 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第6期699-701,共3页
介绍了用半导体激光器、单模光纤准直激光束作为测量基准轴线,四象限光电器件作为位置传感器,并由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度准直仪。通过稳定性实验、重复特性实验和双频干涉仪比对实验,验证了本直线度测量系统... 介绍了用半导体激光器、单模光纤准直激光束作为测量基准轴线,四象限光电器件作为位置传感器,并由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度准直仪。通过稳定性实验、重复特性实验和双频干涉仪比对实验,验证了本直线度测量系统的可行性。实验结果表明,测量系统实现的测量精度为(1.0+2×L)μm(L为准直距离,单位为m),测量范围为10m。 展开更多
关键词 直线度测量 激光准直 四象限光电探测器 单模光纤 半导体激光器
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单模光纤中弯曲损耗的测试与分析 被引量:29
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作者 游善红 郝素君 +1 位作者 殷宗敏 李新碗 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期409-412,共4页
对单模光纤中弯曲损耗随弯曲半径 ( 1~ 8mm)和波长 ( 15 30~ 15 65nm)变化的实验进行了测试 ,结果显示弯曲损耗随弯曲半径和波长呈现振荡 .理论分析表明由于光纤纤芯中的基模和在包层以及涂覆层中传播的Whispering gallery模式之间的... 对单模光纤中弯曲损耗随弯曲半径 ( 1~ 8mm)和波长 ( 15 30~ 15 65nm)变化的实验进行了测试 ,结果显示弯曲损耗随弯曲半径和波长呈现振荡 .理论分析表明由于光纤纤芯中的基模和在包层以及涂覆层中传播的Whispering gallery模式之间的耦合 ,引起了弯曲损耗的振荡 。 展开更多
关键词 单模光纤 弯曲损耗 测试 分析 弯曲半径 波长 振荡 耦合 光纤通信
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平端光纤与锥端球透镜光纤的耦合 被引量:17
3
作者 赵发英 张全 唐海青 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期218-221,共4页
建立了平端光纤与锥端球透镜光纤耦合的理论模型 ,得到耦合系数的计算公式 ,然后用几种不同锥角和球面半径的透镜光纤进行耦合实验 ,得到最大耦合效率 ,并验证了理论计算结果 .
关键词 耦合效率 锥端球透镜光纤 单模光纤
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2×2熔锥型单模光纤耦合器的模型 被引量:20
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作者 酆达 李铮 唐丹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1316-1320,共5页
选择适当的连续函数描述了熔锥型耦合器熔锥形状的渐变特性及其相互位置关系 ,然后分别应用局部模式理论和变分法分析了横截面沿纵向变化的锥形区域和横截面近似不变的耦合区域内的耦合行为 ,得出了耦合器中任一横截面处的耦合系数和耦... 选择适当的连续函数描述了熔锥型耦合器熔锥形状的渐变特性及其相互位置关系 ,然后分别应用局部模式理论和变分法分析了横截面沿纵向变化的锥形区域和横截面近似不变的耦合区域内的耦合行为 ,得出了耦合器中任一横截面处的耦合系数和耦合功率表达式 计算表明 ,熔锥型耦合器的总功率耦合主要发生在耦合区域 ,在两锥形区域 ,对于纤芯归一化频率小于 1 .0 8的部分 ,也发生了相当程度的耦合 为了使耦合器的理论模型更接近于实际物理情况 ,锥形区域的耦合作用也是不容忽略的 。 展开更多
关键词 光纤耦合器 熔锥型 单模光纤
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偏振模色散对单模光纤系统的影响 被引量:9
5
作者 高育选 萧越 李懋循 《光通信研究》 北大核心 2000年第6期53-56,共4页
近来 ,偏振模色散 (PMD)已成为长距离高速率数据和模拟系统的主要限制因素 .本文首先简介 PMD的原理以及对系统 PMD的考虑 ,然后介绍四种 PMD测量方法的比较 .最后介绍了康宁公司的单模光纤在 PMD方面的优势 .
关键词 单模光纤 偏振模色散 光纤通信
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全内反射光子晶体光纤 被引量:12
6
作者 谈斌 陈晓伟 李世忱 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期491-495,共5页
从模式、色散、偏振和非线性等出发 ,对全内反射光子晶体光纤 (TIR- PCF)进行了分析和讨论。运用有效折射率和有效归一化频率对 TIR- PCF包层在短波区的色散特性进行了理论分析 ,解释了其零色散点兰移的特性 。
关键词 光子晶体光纤 全内反射 单模光纤 有效折射率
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半导体激光器与单模光纤耦合效率的分析 被引量:14
7
作者 赵勇 李鹏生 浦昭邦 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第6期7-10,共4页
在高斯场分布近似的前提下,从模场半宽匹配的角度描述了半导体激光器(SLD) 与单模光纤(SMF) 之间的光耦合理论。对不同的SLDSMF 间光耦合的方式作了分析。
关键词 半导体激光器 单模光纤 耦合效率 模场半径
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利用光子晶体光纤实现10 Gb/s光传输系统的色散补偿 被引量:10
8
作者 杨广强 张霞 +2 位作者 任晓敏 黄永清 陈雪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1221-1224,共4页
利用光子晶体光纤(PCF)在10 Gb/s光传输系统中对普通单模光纤中传输的光脉冲进行了色散补偿,获得了很好的补偿效果。实验中,10 Gb/s光脉冲序列经过2.163 km普通单模光纤被展宽后,利用26 m长光子晶体光纤对其进行色散补偿,补偿后脉冲基... 利用光子晶体光纤(PCF)在10 Gb/s光传输系统中对普通单模光纤中传输的光脉冲进行了色散补偿,获得了很好的补偿效果。实验中,10 Gb/s光脉冲序列经过2.163 km普通单模光纤被展宽后,利用26 m长光子晶体光纤对其进行色散补偿,补偿后脉冲基本恢复到了初始形状。进一步的理论计算表明,此光纤在C波段20 nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿,补偿后剩余色散小于5 ps/nm。理论与实验结果表明光子晶体光纤在色散补偿方面具有很大的潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用。 展开更多
关键词 光电子学 光子晶体光纤 单模光纤 色散补偿
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漂移量反馈控制式激光准直方法 被引量:13
9
作者 赵维谦 谭久彬 +1 位作者 马洪文 邹丽敏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期373-377,共5页
提出一种集光纤准直与光束漂移量反馈控制准直技术于一体的激光光束准直方法 ,它是在单模光纤对激光器出射光束漂移量进行初级准直的基础上 ,进一步对光束的漂移量进行反馈控制 ,进而提高出射光束的方向稳定性。准直系统中利用漂移量分... 提出一种集光纤准直与光束漂移量反馈控制准直技术于一体的激光光束准直方法 ,它是在单模光纤对激光器出射光束漂移量进行初级准直的基础上 ,进一步对光束的漂移量进行反馈控制 ,进而提高出射光束的方向稳定性。准直系统中利用漂移量分离光路和光电检测系统对光束的平漂量和角漂量进行了分离检测 ,并各自构成相应的光束空间平漂量反馈控制系统和光束空间角漂量反馈控制系统 ,减小了平漂量和角漂量反馈控制中的相互耦合。引入单模光纤使激光器与光束漂移量反馈控制准直系统相隔离 ,减小了激光管热源温度变化等因素对准直系统的影响 ,同时还便于准直系统使用中的安装布置。上述方法的应用 ,提高了准直精度及准直效率。实验表明目前该方法准直精度可达 0 .7× 10 -7rad。 展开更多
关键词 物理光学 激光准直 光束漂移 单模光束 激光基准 纳米控制 漂移量反馈控制
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空间光-单模光纤耦合效率因素分析 被引量:12
10
作者 邓科 王秉中 +2 位作者 王旭 幺周石 胡渝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期889-891,共3页
根据电磁场模场匹配理论,分析了影响空间光-单模光纤耦合效率的因素。通过优化耦合透镜相对孔径,可以实现较高效率的耦合。理论计算表明,当透镜相对孔径分别为0.203和0.211时,1310nm激光最大耦合效率为82.54%,1550nm激光最大耦合效率为8... 根据电磁场模场匹配理论,分析了影响空间光-单模光纤耦合效率的因素。通过优化耦合透镜相对孔径,可以实现较高效率的耦合。理论计算表明,当透镜相对孔径分别为0.203和0.211时,1310nm激光最大耦合效率为82.54%,1550nm激光最大耦合效率为82.69%。当对准出现偏差时,耦合效率下降,对准偏差与耦合效率关系曲线与光纤端面光场分布曲线相似,工程上可方便地加以计算。实验结果验证了理论分析方法和结果,测得最大耦合效率为61%。 展开更多
关键词 空间光 耦合 自由空间光通信 单模光纤
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超高斯光脉冲在单模光纤中的传输特性 被引量:14
11
作者 吴建伟 夏光琼 吴正茂 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期342-344,348,共4页
从光脉冲在光纤中传输演变所满足的基本方程出发 ,研究了超高斯光脉冲在普通单模光纤中的传输特性。数值模拟的结果表明 ,超高斯光脉冲入射后脉冲波形、瞬时啁啾以及峰值强度的演变规律与高斯脉冲入射时不同 ,脉冲波形不再总保持单峰结... 从光脉冲在光纤中传输演变所满足的基本方程出发 ,研究了超高斯光脉冲在普通单模光纤中的传输特性。数值模拟的结果表明 ,超高斯光脉冲入射后脉冲波形、瞬时啁啾以及峰值强度的演变规律与高斯脉冲入射时不同 ,脉冲波形不再总保持单峰结构 ,通常将经历一个从近平顶、多峰、最后到单峰的演变过程 ;从脉冲的前沿到后沿 ,瞬时啁啾也不再为线性 ,而是具有多个极值 ;峰值强度随传输距离的变化趋势也不再为单调递减 ,而是先增加后减小。这些变化规律还与入射超高斯脉冲的边沿陡峭程度和初始频率啁啾有关。 展开更多
关键词 超高斯光脉冲 单模光纤 色散 啁啾
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空间激光与单模光纤和光子晶体光纤的耦合效率 被引量:13
12
作者 陈雪坤 张璐 吴志勇 《中国光学》 EI CAS 2013年第2期208-215,共8页
为了设计最优光纤耦合系统,利用高斯模场近似单模阶跃光纤的模场和大模面积光子晶体光纤的模场,推导出了理想情况下空间激光与这两种光纤的耦合效率解析表达式以及光纤端面相对于耦合系统存在横向偏移和端面倾斜时的耦合效率解析表达式... 为了设计最优光纤耦合系统,利用高斯模场近似单模阶跃光纤的模场和大模面积光子晶体光纤的模场,推导出了理想情况下空间激光与这两种光纤的耦合效率解析表达式以及光纤端面相对于耦合系统存在横向偏移和端面倾斜时的耦合效率解析表达式。基于上述理论表达式计算了空间激光与光纤的耦合效率,并通过实验验证了此理论表达式的有效性。理论计算和实验均证实了单模阶跃光纤对于横向偏移更敏感,当横向偏移量等于单模光纤的纤芯半径时所对应的耦合效率只有20.25%,为理论最大值的1/4;而大模面积光子晶体光纤对于端面倾斜更加敏感,当端面倾斜2°时对应的耦合效率只有40.5%,为理论最大值的1/2。所提出理论表达式和实验方法完全可以为设计光纤耦合系统提供准确的参数。 展开更多
关键词 单模光纤 光子晶体光纤 空间激光 光纤耦合 耦合效率 横向偏移 端面倾斜
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用自聚焦透镜作平行光束与单模光纤的最佳耦合 被引量:11
13
作者 高应俊 姚胜利 高凤 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期176-179,共4页
本文提出一种用两片自聚焦透镜组合而成的耦合系统,可以实现平行光束与单模光纤的最佳耦合文中给出了该耦合系统的参数计算公式,并进行了计算机数字式计算,最后推导给出了最佳结构参数计算的解析公式表明给出的耦合系统具有唯一... 本文提出一种用两片自聚焦透镜组合而成的耦合系统,可以实现平行光束与单模光纤的最佳耦合文中给出了该耦合系统的参数计算公式,并进行了计算机数字式计算,最后推导给出了最佳结构参数计算的解析公式表明给出的耦合系统具有唯一最佳结构参数解。 展开更多
关键词 耦合 自聚焦透镜 单模 光纤 耦合系统
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光纤中双宽带抽运SBS慢光及其脉冲展宽减小的理论研究 被引量:10
14
作者 刘宇 任立勇 王士鹤 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2077-2082,共6页
提出了一种单模光纤中采用双宽带抽运实现宽带受激布里渊散射(SBS)慢光的方法。给出了双宽带抽运的SBS慢光及其脉冲展宽的理论模型。色散分析发现,两抽运光间存在一个最佳的频率间隔,可有效地减少由于群速度色散所引起的脉冲展宽。理论... 提出了一种单模光纤中采用双宽带抽运实现宽带受激布里渊散射(SBS)慢光的方法。给出了双宽带抽运的SBS慢光及其脉冲展宽的理论模型。色散分析发现,两抽运光间存在一个最佳的频率间隔,可有效地减少由于群速度色散所引起的脉冲展宽。理论计算表明,该方案所获得的SBS增益带宽和信号脉冲群延迟分别提高到了相同条件下单宽带抽运的1.7倍和2倍。 展开更多
关键词 光纤光学 慢光 受激布里渊散射(SBS) 脉冲展宽 单模光纤
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单模光纤中受激布里渊散射的温度特性 被引量:14
15
作者 黄文发 汪小超 +3 位作者 王江峰 李学春 范薇 卢兴华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期111-116,共6页
研究了在不同温度下单模光纤受激布里渊散射的阈值和频移,从受激布里渊散射的基本原理出发,分析和讨论了温度对受激布里渊散射阈值和频移特性的影响.设计并搭建了实验系统,测量了不同温度下2km单模光纤受激布里渊散射的光谱和阈值,实验... 研究了在不同温度下单模光纤受激布里渊散射的阈值和频移,从受激布里渊散射的基本原理出发,分析和讨论了温度对受激布里渊散射阈值和频移特性的影响.设计并搭建了实验系统,测量了不同温度下2km单模光纤受激布里渊散射的光谱和阈值,实验表明,随着温度的升高,布里渊频移逐渐增大,在一定温度范围内,布里渊频移与温度呈线性关系。低温对斯托克斯光有抑制作用,温度越低受激布里渊散射阈值越高。 展开更多
关键词 光纤光学 非线性光学 受激布里渊散射 阈值 频移 单模光纤 非线性效应
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单模光纤中受激喇曼散射对调制不稳定性的影响 被引量:11
16
作者 张华 韩文 +2 位作者 文双春 苏文华 傅喜泉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期32-37,共6页
基于修正的非线性薛定谔方程 ,利用线性扰动理论和数值方法研究了单模光纤中的调制不稳定性 .由于受激喇曼散射的作用 ,使得喇曼增益谱叠加到光纤中的调制不稳定性增益谱上 .这样 ,原本调制稳定的光纤正常色散区也出现了调制不稳定性 ;... 基于修正的非线性薛定谔方程 ,利用线性扰动理论和数值方法研究了单模光纤中的调制不稳定性 .由于受激喇曼散射的作用 ,使得喇曼增益谱叠加到光纤中的调制不稳定性增益谱上 .这样 ,原本调制稳定的光纤正常色散区也出现了调制不稳定性 ;而在反常色散区 ,随着初始功率的增加 ,常规的调制不稳定性增益谱的增益和频谱范围均增大 ,而喇曼增益谱的增益增大但其频谱范围基本不变 ,这样导致常规的不稳定区域逐渐侵入并最终掩盖喇曼增益区 .数值模拟验证了解析结果的正确性 ,并证明了利用反常色散情形下的调制不稳定性可以产生超短脉冲序列 。 展开更多
关键词 调制不稳定性 受激喇曼散射 超短脉冲 单模光纤
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基于非球面透镜的空间光场光纤耦合系统研究 被引量:11
17
作者 李仕春 华灯鑫 +1 位作者 宋跃辉 田小雨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1053-1058,共6页
针对全光纤激光雷达中空间光场与单模光纤的耦合问题,设计了基于非球面透镜的望远镜光纤耦合系统.利用ZEMAX软件以单模光纤耦合效率为优化目标对其结构参量进行优化设计,然后分别用LED和激光器作为光源进行初步实验,比较直接耦合和非球... 针对全光纤激光雷达中空间光场与单模光纤的耦合问题,设计了基于非球面透镜的望远镜光纤耦合系统.利用ZEMAX软件以单模光纤耦合效率为优化目标对其结构参量进行优化设计,然后分别用LED和激光器作为光源进行初步实验,比较直接耦合和非球面透镜耦合效果.实验结果表明,采用非球面透镜耦合可使多模光源的耦合效率比直接耦合增加约47%,与仿真结果45%非常接近,且不同芯径耦合光功率之比大略等于芯径比平方;而该耦合方式可使单模光源的耦合效率增加约20%,且耦合进不同小芯径光纤的耦合效率之比约为其芯径比平方的2.4倍,这对构建全光纤转动喇曼激光雷达系统具有重要意义. 展开更多
关键词 大气光学 全光纤激光雷达 光纤耦合系统 非球面透镜 单模光纤
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一种实现空间光—单模光纤的自动耦合方法 被引量:10
18
作者 高皓 杨华军 向劲松 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期126-129,共4页
精确定位耦合光斑在光纤端面上的位置是空间光与单模光纤耦合技术的关键。提出由压电陶瓷、控制器、驱动器、光电探测器、耦合透镜及反射镜组成闭环控制系统,使用光栅式扫描初步确定最佳耦合位置后再用五点跟踪法结合一维平动精确定位... 精确定位耦合光斑在光纤端面上的位置是空间光与单模光纤耦合技术的关键。提出由压电陶瓷、控制器、驱动器、光电探测器、耦合透镜及反射镜组成闭环控制系统,使用光栅式扫描初步确定最佳耦合位置后再用五点跟踪法结合一维平动精确定位实现自动耦合。推导出扫描所需步长和时间,详细阐述了光栅式扫描和五点跟踪法原理。实验结果表明,该方法可以在较短时间内根据耦合入光纤的光功率大小自动搜寻到最佳位置,获得59.2%的最大耦合效率,能校正由地表震动、气流扰动等低频干扰造成的数值偏差保持较高的耦合效率。 展开更多
关键词 空间光 单模光纤 光栅扫描 光纤耦合
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基于色散效应的光纤光栅高速高精度解调方法研究 被引量:10
19
作者 李政颖 周磊 +4 位作者 孙文丰 李子墨 王加琪 郭会勇 王洪海 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期112-120,共9页
利用普通单模光纤(SMF)与色散补偿光纤(DCF)分别具有正色散和负色散系数特性,实现光纤光栅阵列的高速高精度解调.系统采用全光纤结构,仅需发出单一高速光脉冲,即可根据反射光脉冲时延差同时获取各个光栅的波长与位置信息,大幅提高了光... 利用普通单模光纤(SMF)与色散补偿光纤(DCF)分别具有正色散和负色散系数特性,实现光纤光栅阵列的高速高精度解调.系统采用全光纤结构,仅需发出单一高速光脉冲,即可根据反射光脉冲时延差同时获取各个光栅的波长与位置信息,大幅提高了光纤光栅解调速度;通过建立DCF-SMF双通道和色散差矫正模型,削弱了温度变化及色散值误差对系统解调精度的影响.实验表明,本方法解调速率可达1 MHz,解调过程受传感网络光纤及双通道温变影响较小,具有良好稳定性及高精度;5—75?C温度扰动实验中,传感网络传输光纤温变时系统解调均方差16.8 pm,DCF-SMF双通道受温度扰动时系统解调均方差为11.9 pm,恒温下系统长时间解调时均方差为6.4 pm;应力实验中,解调线性度可达0.9998,解调精度约为8.5 pm. 展开更多
关键词 光纤传感 普通单模光纤 色散补偿光纤 高速高精度
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利用光子晶体光纤实现10Gb/s光传输系统宽带色散补偿 被引量:8
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作者 杨广强 张霞 +2 位作者 任晓敏 黄永清 陈雪 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1058-1061,共4页
利用光子晶体光纤(PCF),在10 Gb/s光传输系统中、20 nm宽带范围内完成了色散补偿传输实验,得到了很好的色散补偿效果。实验中,10 Gb/s光脉冲序列经过2.163 km普通单模光纤被展宽后,用26 m PCF对其进行色散补偿,此光纤在C波段20 nm波长... 利用光子晶体光纤(PCF),在10 Gb/s光传输系统中、20 nm宽带范围内完成了色散补偿传输实验,得到了很好的色散补偿效果。实验中,10 Gb/s光脉冲序列经过2.163 km普通单模光纤被展宽后,用26 m PCF对其进行色散补偿,此光纤在C波段20 nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿。实验结果表明,PCF在色散补偿方面具有很大的潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用。 展开更多
关键词 光子晶体光纤(PCF) 单模光纤 色散补偿 光通信系统
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