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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
2
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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全内反射光子晶体光纤 被引量:12
3
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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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
4
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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空间光-单模光纤耦合效率因素分析 被引量:12
5
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
6
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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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
7
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
8
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
9
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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一种实现空间光—单模光纤的自动耦合方法 被引量:10
10
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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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
11
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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单模光纤的弯曲损耗分析 被引量:11
12
作者 江华 张静 《通信技术》 2010年第4期67-69,共3页
在修正弯曲单模光纤几何模型的基础上,采用一个简单的弯曲损耗公式,对单模光纤的弯曲损耗和弯曲半径及波长之间的关系进行了仿真和实验,观察到弯曲损耗随弯曲半径和波长的变化呈现振荡现象,且振荡现象是由光纤中的基模和在包层和涂覆层... 在修正弯曲单模光纤几何模型的基础上,采用一个简单的弯曲损耗公式,对单模光纤的弯曲损耗和弯曲半径及波长之间的关系进行了仿真和实验,观察到弯曲损耗随弯曲半径和波长的变化呈现振荡现象,且振荡现象是由光纤中的基模和在包层和涂覆层中传播的whispering gallery模之间的耦合引起的。并对关系曲线的特性进行了分析,得出了弯曲损耗曲线峰-谷值位置的计算式,具有一定的参考价值。理论分析和实验结果基本一致。 展开更多
关键词 单模光纤 弯曲损耗 弯曲半径 峰-谷值位置 波长
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高功率高耦合效率光纤模场匹配器 被引量:9
13
作者 王智勇 张晶 +2 位作者 葛廷武 孙畅 董繁龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期319-324,共6页
为了提高大模场面积光纤到单模光纤的耦合效率,利用加热扩芯的方法,对单模光纤进行了热扩芯处理,实现了大模场面积双包层光纤15/130μm到单模光纤6/125μm的模式匹配。对进行热扩芯处理的模场匹配器的传输损耗进行了理论分析;利用自行... 为了提高大模场面积光纤到单模光纤的耦合效率,利用加热扩芯的方法,对单模光纤进行了热扩芯处理,实现了大模场面积双包层光纤15/130μm到单模光纤6/125μm的模式匹配。对进行热扩芯处理的模场匹配器的传输损耗进行了理论分析;利用自行搭建的中心波长为1 064nm的激光光源分别测量了商用及自制的模场匹配器的传输损耗。实验结果表明:采用加热扩芯的方法极大地提高了大模场面积光纤到单模光纤的模场匹配器的模式耦合效率。与商用的模场匹配器相比,自制的模场匹配器具有更高的耦合效率和运行功率,其热处理能力更强,可靠性也更好,运行功率可以达到100W;在进行风冷的情况下,稳定工作时间累计为120min,最终可以获得73W的单模光输出,热处理能力为27W。模场匹配器性能的提高满足了高功率光纤元器件发展的需要,有利于实现光纤激光系统的全光纤化。 展开更多
关键词 大模场光纤 单模光纤 热扩芯 模场匹配器 耦合效率
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全光纤拉曼激光雷达的微透镜耦合系统研究 被引量:10
14
作者 李仕春 华灯鑫 +1 位作者 宋跃辉 王鹏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1-6,共6页
望远镜接收的后向散射光场与单模光纤的耦合效率是影响全光纤拉曼测温激光雷达系统性能的重要参数之一。通过分析自由空间平面光场与单模光纤耦合的数学模型,阐明了同轴激光雷达接收望远镜中心遮挡对最佳耦合效率的影响,并对不同遮挡率... 望远镜接收的后向散射光场与单模光纤的耦合效率是影响全光纤拉曼测温激光雷达系统性能的重要参数之一。通过分析自由空间平面光场与单模光纤耦合的数学模型,阐明了同轴激光雷达接收望远镜中心遮挡对最佳耦合效率的影响,并对不同遮挡率时横向偏移、倾斜角度和离焦误差等安装误差对耦合效率的影响进行数值分析。然后以此为基础采用Zemax软件创建望远镜耦合系统优化设计的初始光学系统,增加并选择合适的透镜和微透镜及优化系统结构参数,使系统在遮挡率为0.288时总耦合效率从卡塞格林望远镜直接耦合的17%提高至50%。最后提供了两种微透镜阵列与单模光纤阵列结构来提高光信号耦合能量。结果表明,使用微透镜阵列与单模光纤阵列耦合的新型望远镜耦合系统可以提高拉曼激光雷达系统的耦合效率和能量。 展开更多
关键词 大气光学 望远镜耦合系统 微透镜阵列 单模光纤
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远场扫描和可变孔径定义模场直径与Petermann定义一致 被引量:6
15
作者 邹林森 《光通信研究》 1995年第2期15-18,22,共5页
IUT-T在G.650建议中,模场直径定义是严格基于远场扫描测量给出的,然而实际上它与现今普遍采用的Petermann定义是完全一致的。本文从理论上推证运场扫描、可变孔径法定义的模场直径与Petermann定义的模场... IUT-T在G.650建议中,模场直径定义是严格基于远场扫描测量给出的,然而实际上它与现今普遍采用的Petermann定义是完全一致的。本文从理论上推证运场扫描、可变孔径法定义的模场直径与Petermann定义的模场直径一致。 展开更多
关键词 模场直径 单模光纤 测量 远场扫描 可变孔径法
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多模与单模光纤级联系统对激光束的传输 被引量:6
16
作者 肖志刚 李斌成 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期855-860,共6页
分析了激光束在光纤中的非线性传输损耗,理论上证明了受激布里渊散射(SBS)是光纤传输能力的主要限制因素;实验上在532nm波段对长度为5m,纤芯半径为1.75μm,数值孔径(NA)为0.11的单模光纤的传输能力进行了测定,结果与理论一致。采用模场... 分析了激光束在光纤中的非线性传输损耗,理论上证明了受激布里渊散射(SBS)是光纤传输能力的主要限制因素;实验上在532nm波段对长度为5m,纤芯半径为1.75μm,数值孔径(NA)为0.11的单模光纤的传输能力进行了测定,结果与理论一致。采用模场耦合理论,推导出多模光纤与单模光纤的直接耦合效率表达式,计算得到耦合效率与所选用的多模光纤和单模光纤的纤芯芯径之间的模拟关系。激光器输出波长为532nm;多模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为12.5μm;单模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为1.75μm,实验结果与理论基本吻合。根据理论和实验结果,设计出多模光纤与单模光纤混合传输方案,在柔性传输较高激光功率的同时可以得到高光束质量。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤传输 光纤级联系统 多模光纤 单模光纤
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光子晶体光纤的耦合技术 被引量:6
17
作者 刘承香 张力 +2 位作者 吴旭 杨海丽 阮双琛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期366-369,共4页
光子晶体光纤与普通单模光纤的低损耗熔接是影响光子晶体光纤实用化的重要技术。针对自行设计的光子晶体光纤,对其与普通单模光纤的熔接损耗机制进行了理论和实验研究。首先分析了影响熔接损耗的主要因素,然后理论计算了光子晶体光纤与... 光子晶体光纤与普通单模光纤的低损耗熔接是影响光子晶体光纤实用化的重要技术。针对自行设计的光子晶体光纤,对其与普通单模光纤的熔接损耗机制进行了理论和实验研究。首先分析了影响熔接损耗的主要因素,然后理论计算了光子晶体光纤与普通单模光纤之间的耦合损耗,最后采用常规电弧放电熔接技术对光子晶体光纤与单模光纤的熔接损耗进行了实验研究,通过优化放电参数,使熔接损耗可以降到0.7dB以下,满足了实际应用的要求。该方法为其他类型的光子晶体光纤与普通单模光纤的熔接提供了借鉴。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 单模光纤 耦合技术 熔接损耗
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无增敏材料修饰的高灵敏度光纤湿度传感器 被引量:4
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作者 李咪 马成举 +7 位作者 李东明 张跃斌 鲍士仟 金嘉升 张垚 刘芊震 刘洺 张贻歆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期92-100,共9页
设计并制作了一种高灵敏度且制作简单的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)微球与单模光纤复合的湿度传感器。该光纤湿度传感器由PMMA微球与单模光纤构成。由于在微球中形成了法布里-珀罗腔,当外界环境湿度升高时,PMMA微... 设计并制作了一种高灵敏度且制作简单的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)微球与单模光纤复合的湿度传感器。该光纤湿度传感器由PMMA微球与单模光纤构成。由于在微球中形成了法布里-珀罗腔,当外界环境湿度升高时,PMMA微球吸收水分子体积膨胀,导致法布里-珀罗腔的腔长增长,使得传感器干涉光谱的波峰(谷)发生红移,从而实现湿度传感。对所制作传感器的湿度响应、稳定性和重复性等进行了实验研究,实验结果表明:在30%~80%湿度范围内,该湿度传感器的灵敏度达173.36 pm/%RH,波长漂移随相对湿度变化呈良好的线性关系,其线性度达0.99226,且具有良好的稳定性和重复性。该PMMA微球与单模光纤复合的湿度传感器具有灵敏度高、结构简单、无需镀膜且易于制作的优点。 展开更多
关键词 光纤传感器 聚甲基丙烯酸甲酯 单模光纤 法布里-珀罗腔 相对湿度
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基于表面等离子体共振效应的单模光纤高灵敏度温湿度传感器 被引量:4
19
作者 刘卓瑶 常建华 +2 位作者 倪海彬 戴腾飞 徐遥 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期185-193,共9页
本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应的温湿度传感器,利用包层腐蚀将纤芯光耦合进包层,并在光纤外侧涂覆二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙烯醇(PVA),以实现环境温度和相对湿度双参量测量。实验结果表明:所提出的传感器具有良好的温湿... 本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应的温湿度传感器,利用包层腐蚀将纤芯光耦合进包层,并在光纤外侧涂覆二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙烯醇(PVA),以实现环境温度和相对湿度双参量测量。实验结果表明:所提出的传感器具有良好的温湿度响应特性,在20~70℃温度范围内的平均灵敏度达到-2.01 nm/℃,在30%~78%相对湿度范围内的平均灵敏度达到-4.36 nm/%。该传感器具有灵敏度高、稳定性好、交叉敏感性低等优点,可以广泛应用于温湿度传感领域。 展开更多
关键词 传感器 光纤传感 单模光纤 表面等离子体共振 温湿度传感
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通信光纤的进展和规范:从G.652到G.655 被引量:4
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作者 陈炳炎 《光纤与电缆及其应用技术》 2002年第1期3-12,共10页
回顾了通信单模光纤的发展过程 ,并对从 G.6 5 2到 G.6 5
关键词 通信光纤 单模光纤 色散位移光纤 全波光纤 非零色散位移光纤
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