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光子晶体光纤长周期光栅制作技术与应用最新进展 被引量:2
1
作者 于秀娟 张敏 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期4-8,共5页
详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特... 详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特性。简要介绍了光子晶体光纤长周期光栅在光通信和光传感领域的应用情况,并且展望了基于光子晶体光纤长周期光栅的新型光子器件的未来发展情况。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 带隙光纤 空芯光子晶体光纤 长周期光栅 微结构光纤 蜂窝光纤
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光子晶体光纤的现状和发展 被引量:34
2
作者 王伟 侯蓝田 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2008年第2期43-58,共16页
光子晶体光纤(PCFs)具有很多在传统光纤中无法实现的特性,成为近些年光学和光电子学的研究热点。对光子晶体光纤十几年的发展历史进行了简要的回顾,介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及光子晶体光纤的制备工... 光子晶体光纤(PCFs)具有很多在传统光纤中无法实现的特性,成为近些年光学和光电子学的研究热点。对光子晶体光纤十几年的发展历史进行了简要的回顾,介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及光子晶体光纤的制备工艺。重点论述了光子晶体光纤的无限截止单模传输特性,可调节的色散特性,大模面积特性,高双折射特性和高非线性特性及其在非线性光学和光子晶体光纤激光器等方面的应用,并对发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 微结构光纤 光子带隙光纤 光纤光学
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谐振式空心光子带隙光纤陀螺中的光克尔效应 被引量:12
3
作者 于秀娟 廖延彪 +2 位作者 张敏 余有龙 李德杰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期430-435,共6页
谐振式光纤陀螺(PROG)采用空心光子带隙(HCPBG)光纤后,光克尔效应引入的系统漂移将会与普通单模光纤(SMF)谐振式陀螺系统中的有所不同。为了研究谐振式空心光子带隙光纤陀螺中光克尔效应的变化情况,采用光场叠加的方法,从理论上... 谐振式光纤陀螺(PROG)采用空心光子带隙(HCPBG)光纤后,光克尔效应引入的系统漂移将会与普通单模光纤(SMF)谐振式陀螺系统中的有所不同。为了研究谐振式空心光子带隙光纤陀螺中光克尔效应的变化情况,采用光场叠加的方法,从理论上分析谐振式空心光子带隙光纤陀螺中的光克尔效应,同时针对光克尔效应引入的系统漂移进行了数值仿真,并且与普通单模光纤谐振腔陀螺中的光克尔效应进行对比。理论计算表明,采用空心光子带隙光纤的谐振式光纤陀螺比采用普通单模光纤谐振式陀螺的光克尔效应有明显的降低,在光源线宽不变时,不同光纤环长度对应的光克尔效应引起的旋转角速度漂移前者比后者降低了1~2个数量级。 展开更多
关键词 光纤光学 谐振式光纤陀螺 光克尔效应 空心光子带隙光纤 空心光纤 漂移
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带隙型光子晶体光纤的研究进展 被引量:8
4
作者 张虎 王秋国 杨伯君 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期301-305,311,共6页
阐述了带隙型光子晶体光纤(PBG-PCF)的发展历史、导光机制和三角形结构光子带隙光纤的特点;较全面地讨论了带隙型光子晶体光纤的特性;重点讨论了现有带隙型光子晶体光纤损耗较大的原因及进一步减小损耗的方法。
关键词 带隙型光子晶体光纤 三角形结构光子带隙光纤 表面模 损耗
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空芯光子带隙光纤散射损耗特性及结构优化研究 被引量:10
5
作者 宋镜明 孙康 徐小斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期121-126,共6页
针对空芯光子带隙光纤内部结构提出了一种准确的建模方法,使用全矢量有限元法研究了纤芯结构变化对光纤散射损耗的影响,对不同纤芯壁厚度以及不同纤芯半径的空芯光子带隙光纤进行了仿真计算,并以归一化分界面场强表征散射损耗的大小。... 针对空芯光子带隙光纤内部结构提出了一种准确的建模方法,使用全矢量有限元法研究了纤芯结构变化对光纤散射损耗的影响,对不同纤芯壁厚度以及不同纤芯半径的空芯光子带隙光纤进行了仿真计算,并以归一化分界面场强表征散射损耗的大小。计算结果表明,纤芯壁相对厚度Tc≈4时,散射损耗可以得到较大的降低,同时散射损耗也会随着纤芯半径的增大而减小。通过对纤芯结构进行优化,理论上在1.5~1.56μm波段范围内散射损耗可比现有光纤减小50%。 展开更多
关键词 光纤光学 空芯光子带隙光纤 有限元法 散射损耗 归一化分界面场强 结构设计
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太赫兹双空芯光纤定向耦合器 被引量:8
6
作者 姜子伟 白晋军 +2 位作者 侯宇 王湘晖 常胜江 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期534-539,共6页
设计了一种低损耗太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器.采用全矢量有限元法对光纤的耦合特性、损耗和色散进行了理论分析.结果表明,这种光纤定向耦合器在1.55—1.80THz范围内耦合长度小于1.8cm,能够实现0.07THz范围内窄带耦合,且其损耗系... 设计了一种低损耗太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器.采用全矢量有限元法对光纤的耦合特性、损耗和色散进行了理论分析.结果表明,这种光纤定向耦合器在1.55—1.80THz范围内耦合长度小于1.8cm,能够实现0.07THz范围内窄带耦合,且其损耗系数低于0.02cm^(-1).这种耦合器将在太赫兹窄带滤波、波分复用、开关和偏振分离等技术中有潜在应用价值. 展开更多
关键词 太赫兹 双芯光子带隙光纤 光纤耦合器 耦合长度
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光子晶体光纤的研究进展及应用 被引量:4
7
作者 王文杰 郭林 +1 位作者 张宁 纪越峰 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期12-15,共4页
光子晶体光纤作为一种新型光传输材料,具有许多传统光纤不具备的优良特性。介绍了光子晶体光纤的原理、特性以及最新的研究进展和相关应用。
关键词 光子晶体光纤(PCF) 改进的全内反射PCF 光子带隙光纤(PBG光纤)
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光纤光热干涉气体检测技术研究进展 被引量:7
8
作者 苗银萍 靳伟 +3 位作者 杨帆 林粤川 谭艳珍 何海律 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期201-211,共11页
本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及... 本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及其他损耗影响等优势,能够实现小型化、多点复用、组网及远程监测,在环境、医疗、安防等领域具有重要的应用. 展开更多
关键词 光热光谱法 空芯光子带隙光纤 气体传感器 干涉仪 光纤传感器
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空芯光子带隙光纤纤芯-包层交界面的设计 被引量:6
9
作者 张虎 杨伯君 王秋国 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期543-548,共6页
利用平面波展开法计算了圆六边形空气孔按三角形排列的光子晶体带隙,基于带隙图设计了移去7根玻璃毛细管形成纤芯、传输波长λ=1.55μm的空芯光子带隙光纤的结构参量。随后利用全矢量有限元法计算了所设计的在纤芯一包层交界面处引入... 利用平面波展开法计算了圆六边形空气孔按三角形排列的光子晶体带隙,基于带隙图设计了移去7根玻璃毛细管形成纤芯、传输波长λ=1.55μm的空芯光子带隙光纤的结构参量。随后利用全矢量有限元法计算了所设计的在纤芯一包层交界面处引入石英环的光纤,给出了在不同半径情况下沿z轴方向的光强分布、光强等高线分布图和损耗随引入石英环相对厚度的变化曲线。得出了光纤消除表面模、减小损耗的纤芯外半径取值范围为1.55^~1.7^,石英环的相对厚度取值范围为1.3~1.5或3.4~3.8。通过分析发现石英环的引入既可以抑制表面模也可以激发表面模,抑制还是激发有赖于纤芯外半径和石英环厚度的选择。 展开更多
关键词 光纤光学 空芯光子带隙光纤 全矢量有限元法 光子带隙 表面模 损耗
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基于微光学结构的空芯光子带隙光纤环形谐振腔研究 被引量:6
10
作者 冯丽爽 邓学文 +1 位作者 任小元 刘惠兰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期51-56,共6页
光纤环形谐振腔是构成谐振式光纤陀螺的核心部件。提出了一种基于微光学结构的空芯光子带隙光纤环形谐振腔。建立了这种谐振腔的归一化传递函数模型,并且仿真分析了微光学结构参数与谐振腔特性和陀螺的极限灵敏度的关系。研制出基于微... 光纤环形谐振腔是构成谐振式光纤陀螺的核心部件。提出了一种基于微光学结构的空芯光子带隙光纤环形谐振腔。建立了这种谐振腔的归一化传递函数模型,并且仿真分析了微光学结构参数与谐振腔特性和陀螺的极限灵敏度的关系。研制出基于微光学结构的空芯光子带隙光纤谐振腔的实验样品,完成了样品性能测试,在此基础上提出了下一步优化方案。研究结果为未来进一步研究基于微光学结构的谐振式空芯光子带隙光纤陀螺提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤环形谐振腔 空芯光子带隙光纤 微光学结构 谐振式光学陀螺
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光子带隙光纤背向散射次波建模及实验验证
11
作者 王晓阳 滕飞 +5 位作者 徐小斌 王琪伟 周晓娜 田亚男 马官营 李勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期765-773,共9页
光子带隙光纤有着独特的结构形式、传输介质和导光机制,这使其具有传统光纤无法比拟的优点,是未来光纤陀螺的理想选择。但光子带隙光纤粗糙的纤芯内壁导致其产生强烈的背向散射次波,会使光子带隙光纤陀螺产生额外的非互易误差。为了定... 光子带隙光纤有着独特的结构形式、传输介质和导光机制,这使其具有传统光纤无法比拟的优点,是未来光纤陀螺的理想选择。但光子带隙光纤粗糙的纤芯内壁导致其产生强烈的背向散射次波,会使光子带隙光纤陀螺产生额外的非互易误差。为了定量分析光子带隙光纤背向散射次波强度大小,论文基于电偶极子辐射理论建立了一种简单的光子带隙光纤背向散射次波理论模型。通过聚焦离子束微纳加工法和原子力显微镜测量得到了准确的纤芯内壁表面形貌功率谱密度,进而计算得到HC-1550-02型光子带隙光纤背向散射系数理论值为2.61×10^(-9)/mm。通过光频域背向反射散射仪得到HC-1550-02型光子带隙光纤背向散射系数测量值为~1.82×10^(-9)/mm,初步验证了背向散射次波模型的正确性,为背向散射次波抑制技术研究奠定了基础。 展开更多
关键词 光子带隙光纤 背向散射次波 功率谱密度
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保偏空芯光纤的研究进展 被引量:4
12
作者 洪奕峰 汪滢莹 +1 位作者 丁伟 王璞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期110-125,共16页
保偏光纤可以通过人为引入的高双折射,降低外界环境扰动引起的不可控双折射或偏振模色散给光纤传输带来的影响,在精密干涉传感、激光器系统、光通信等领域的应用中具有重要意义.相比传统实芯光纤受制于其纤芯高折射率材料的本征性缺陷,... 保偏光纤可以通过人为引入的高双折射,降低外界环境扰动引起的不可控双折射或偏振模色散给光纤传输带来的影响,在精密干涉传感、激光器系统、光通信等领域的应用中具有重要意义.相比传统实芯光纤受制于其纤芯高折射率材料的本征性缺陷,空芯光纤可以通过特定的微结构设计将光场限制在低折射率的空气纤芯中,具有低延迟、低色散、低非线性、高光致损伤阈值、抗干扰和可填充液体或气体的高灵活性等优势,因此保偏空芯光纤不仅能在上述应用领域发挥其性能的优势,还在高功率脉冲激光传输、生物化学分析等领域展现出广阔的应用前景.本文简要回顾了保偏空芯光纤的发展历程,对其中的设计思想和关键技术进行了讨论. 展开更多
关键词 光纤光学 空芯反谐振光纤 空芯光子带隙光纤 保偏光纤 双折射
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光导在折射率引导光纤、多孔光纤、光子带隙光纤和纳米线中的简要定性解释(英文) 被引量:4
13
作者 LOVE John 《中国光学》 EI CAS 2014年第3期499-508,共10页
本文是一篇教学论文,旨在通过对具体实例中不同物理过程的分析来定性解释光导拓宽固体材料折射率引导光纤光谱、多孔光纤光谱、光子带隙光纤光谱和纳米线光谱的原理。
关键词 光导 折射率引导光纤 多孔光纤 光子带隙光纤 纳米线
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传输2μm波段激光的多芯空芯光子带隙光纤的研究 被引量:1
14
作者 刘硕 张亚奇 +1 位作者 赵霖晚 白振旭 《光电技术应用》 2023年第1期21-27,82,共8页
2μm波段属于人眼波段,并且具有大气通信窗口,对该波段的研究是未来光通信系统亟待开发的领域。软玻璃材料相比于石英玻璃,具有更宽的透光范围,并且可扩展到中红外波段,以配合2μm波段光通信系统。设计了一种多芯空芯光子带隙光纤,针对... 2μm波段属于人眼波段,并且具有大气通信窗口,对该波段的研究是未来光通信系统亟待开发的领域。软玻璃材料相比于石英玻璃,具有更宽的透光范围,并且可扩展到中红外波段,以配合2μm波段光通信系统。设计了一种多芯空芯光子带隙光纤,针对不同模式的模场面积、限制损耗和弯曲损耗等特性进行仿真分析。综合分析给出了2μm波段单个和多个模式激光传输的最优波长。 展开更多
关键词 空芯光子带隙光纤 2μm波段 低损耗 弯曲损耗
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全固态光子带隙光纤中实现光谱可控的大功率超连续谱输出 被引量:5
15
作者 张斌 侯静 姜宗福 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2513-2518,共6页
目前产生超连续谱大多采用全内反射光子晶体光纤,光谱宽度达两个倍频程,但无法对其位置和宽度进行主动控制。全固态光子带隙光纤的带隙效应具有光谱滤波功能,通过设计全固态光子带隙光纤的带隙和带隙内色散特性,可产生特定范围内的超连... 目前产生超连续谱大多采用全内反射光子晶体光纤,光谱宽度达两个倍频程,但无法对其位置和宽度进行主动控制。全固态光子带隙光纤的带隙效应具有光谱滤波功能,通过设计全固态光子带隙光纤的带隙和带隙内色散特性,可产生特定范围内的超连续谱输出,同时色散特性受纤芯直径影响很小,有利于光谱可控的大功率超连续谱产生。根据1.064μm的抽运脉冲激光的需要,设计了全固态光子带隙光纤,并计算了第一带隙内的色散、损耗及非线性系数等参数。通过与波长有关的损耗将带隙效应引入到广义非线性薛定谔方程中,模拟了飞秒脉冲在全固态光子带隙光纤中传输的时域和频谱演化,得到带隙内超连续谱输出。比较了在有无带隙的情况下,飞秒脉冲的时域和频谱在带隙光纤中随传输距离的演化,分析了带隙效应对超连续谱产生的影响。 展开更多
关键词 非线性光学 超连续谱产生 飞秒脉冲 全固态光子带隙光纤
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基于中空光子带隙光纤的飞秒激光脉冲压缩 被引量:4
16
作者 刘博文 王清月 +5 位作者 徐博 李毅 宋有建 张弛 胡明列 柴路 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期620-624,共5页
利用中空光子带隙光纤(HC-PBGF)对光子晶体光纤飞秒激光器输出的激光脉冲进行腔外再压缩。激光器输出的脉冲中心波长为1040 nm,脉冲宽度为475 fs,平均功率为400 mW,单脉冲能量为8 nJ。通过白光干涉法测量了中空光子带隙光纤的色散参数为... 利用中空光子带隙光纤(HC-PBGF)对光子晶体光纤飞秒激光器输出的激光脉冲进行腔外再压缩。激光器输出的脉冲中心波长为1040 nm,脉冲宽度为475 fs,平均功率为400 mW,单脉冲能量为8 nJ。通过白光干涉法测量了中空光子带隙光纤的色散参数为一48 ps^2/km,并利用截断实验得到了所用光纤的最优化长度,压缩后获得的最短脉冲宽度为108 fs,接近变换极限,传输效率为89%。由于该光纤纤芯的非线性系数较低,脉冲在其中传输无非线性效应,压缩后输出光谱保持不变。 展开更多
关键词 非线性光学 中空光子带隙光纤 脉冲压缩 飞秒激光 光子晶体光纤激光器
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空芯反谐振和光子带隙复合光纤的优化设计
17
作者 张慧嘉 徐士杰 +3 位作者 郭娜 杨鹏 庞璐 宁鼎 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1393-1396,共4页
空芯反谐振和光子带隙复合光纤是刚刚兴起的一种新型空芯微结构光纤。由于这种光纤可同时实现低损耗和单模传输的特点,所以可应用于光纤陀螺、光纤激光通信等领域。为了实现良好的单模性和低损耗,本文对此种光纤的基模和高阶模的限制和... 空芯反谐振和光子带隙复合光纤是刚刚兴起的一种新型空芯微结构光纤。由于这种光纤可同时实现低损耗和单模传输的特点,所以可应用于光纤陀螺、光纤激光通信等领域。为了实现良好的单模性和低损耗,本文对此种光纤的基模和高阶模的限制和散射损耗进行了计算,通过优选光纤内包层气孔归一化内径d/D和内包层气孔壁厚度t,得到了当d/D=068,t=500nm时,在工作波长1500~1590nm范围,空芯反谐振和光子带隙复合光纤可实现良好的单模性和低损耗。 展开更多
关键词 空芯光子带隙光纤 空芯反谐振光纤 表面散射损耗
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空芯光子带隙光纤在甲烷检测中的应用 被引量:3
18
作者 吴希军 王玉田 +1 位作者 赵兴涛 潘钊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期410-413,共4页
以多段级联的空芯光子带隙光纤(PBF)作为气体传感探头,以谐波检测技术作为信号处理方法,构建了一种新型全光纤甲烷监测系统。分析了甲烷在空芯内的扩散特性,实现了传感气室的优化设计。实验结果证实了该传感头用于甲烷检测的可行性。
关键词 光纤传感器 空芯光子带隙光纤 甲烷 谐波检测
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单偏振双芯光子带隙光纤定向耦合器 被引量:3
19
作者 李绪友 许振龙 +3 位作者 凌卫伟 刘攀 夏琳琳 杨汉瑞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期210-216,共7页
提出了一种基于双芯光子带隙光纤(PBF)的单偏振(SP)定向耦合器,利用全矢量有限元方法(FEM)对其耦合特性进行了研究。结果表明:通过适当调整纤芯间微孔的大小及掺杂折射率可在耦合器获得SP特性;而纤芯间微孔椭圆率的变化并不会对其SP特... 提出了一种基于双芯光子带隙光纤(PBF)的单偏振(SP)定向耦合器,利用全矢量有限元方法(FEM)对其耦合特性进行了研究。结果表明:通过适当调整纤芯间微孔的大小及掺杂折射率可在耦合器获得SP特性;而纤芯间微孔椭圆率的变化并不会对其SP特性造成干扰,耦合器具有较高的结构参数容错性;通过优化参数,最终获得了一种长度仅为0.403mm的SP定向耦合器。该耦合器在全保偏PBF(PM-PBF)谐振腔应用中,能同时起到分束器及起偏器的作用,可以破坏次本征偏振态(ESOP)的谐振条件,有效抑制次ESOP的传输。这种具有较短长度的SP定向耦合器模场可与之前提出的PM-PBF的模场相匹配,有利于搭建起全PM-PBF谐振腔,这对抑制谐振式光纤陀螺(RFOG)热致偏振串扰噪声、提高RFOG的长期稳定性具有重要意义。 展开更多
关键词 光纤光学 光子带隙光纤 单偏振定向耦合器 谐振式光纤陀螺 热致偏振串扰
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空芯光子带隙光纤及其传感技术 被引量:3
20
作者 汪超 黄贺勇 +3 位作者 孟冬辉 张景川 何海律 靳伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期26-40,共15页
本文综述了空芯光子带隙光纤的独特性质,并介绍了近年来这类光纤在传感领域应用的新进展。光波在空气纤芯中低损耗传输是空芯光子带隙光纤的重要特性,它带来了长距离、大能量密度的光与物质相互作用通道,降低了光纤材料属性对传输光的影... 本文综述了空芯光子带隙光纤的独特性质,并介绍了近年来这类光纤在传感领域应用的新进展。光波在空气纤芯中低损耗传输是空芯光子带隙光纤的重要特性,它带来了长距离、大能量密度的光与物质相互作用通道,降低了光纤材料属性对传输光的影响(如中红外吸收、热光效应),为诸如痕量气体/液体探测、高精度光纤陀螺仪等传感应用提供了高效的新平台。空芯光子带隙光纤内部精细的微结构具有新颖的机械性能和热性能,有利于诸如声波、振动探测等传感应用;还可结合光纤后期热处理、选择性填充等技术,对多孔包层进行结构修改或材料填充,获得进一步的性能和功能扩展。这些灵活性已用于开发具有新特性的光纤器件,例如光栅、起偏器和偏振干涉仪。目前,空芯光子带隙光纤传感技术的发展已大大扩展了光纤的环境感知能力和应用范围,是全光器件和光集成技术发展的重要方向。 展开更多
关键词 空芯光纤 光子带隙光纤 光纤传感器 气体传感器 分布式气体传感
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