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非本征F-P传感器在瓦斯检测系统中的应用
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作者 戴婳 周孟然 +2 位作者 王波 徐彦东 付学强 《工矿自动化》 北大核心 2014年第8期91-94,共4页
详细介绍了非本征F-P光纤传感器的结构、特点和工作原理,阐述了非本征F-P光纤传感器在瓦斯检测系统中的应用。该传感器采用空芯光子晶体光纤作为载体,不受环境温度的影响,具有灵敏度高、抗干扰能力强、传输损耗小的特点,可显著提高瓦斯... 详细介绍了非本征F-P光纤传感器的结构、特点和工作原理,阐述了非本征F-P光纤传感器在瓦斯检测系统中的应用。该传感器采用空芯光子晶体光纤作为载体,不受环境温度的影响,具有灵敏度高、抗干扰能力强、传输损耗小的特点,可显著提高瓦斯浓度检测的准确性和精度。 展开更多
关键词 瓦斯浓度检测 非本征F-P传感器 空芯光子晶体 单模光纤
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光子晶体光纤陀螺技术及其首次空间试验 被引量:11
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作者 徐小斌 王晓阳 +5 位作者 高福宇 朱云浩 张祖琛 刘嘉琪 金靖 宋凝芳 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期1-7,共7页
光子晶体光纤具有抗辐射、抗弯曲、抗磁场干扰和温度敏感性低等优势,是空间用光纤陀螺的理想选择。针对空间用光纤陀螺,提出了四层孔和双层孔陀螺用光子晶体光纤结构,突破了光子晶体光纤长距离拉制关键技术,批量制备了陀螺用长距离低损... 光子晶体光纤具有抗辐射、抗弯曲、抗磁场干扰和温度敏感性低等优势,是空间用光纤陀螺的理想选择。针对空间用光纤陀螺,提出了四层孔和双层孔陀螺用光子晶体光纤结构,突破了光子晶体光纤长距离拉制关键技术,批量制备了陀螺用长距离低损耗实芯光子晶体光纤与空芯光子晶体光纤,利用开发的光子晶体光纤周向散射、背向散射、温度、磁等性能测试设备,全面测试与验证了光子晶体光纤性能优势。实现了光子晶体光纤耦合器、敏感环等光学器件,研制的高精度光子晶体光纤陀螺样机于2017年4月随“天舟一号”货运飞船发射成功,实现了光子晶体光纤陀螺的首次空间应用,于2020年12月用于某卫星主控,这是国际首次此类型陀螺用于卫星主闭环控制,验证了其可行性和优势,为将来广泛应用奠定了基础。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 光子晶体光纤器件 空芯光子晶体光纤陀螺 实芯光子晶体光纤陀螺
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反谐振空芯光纤及气体拉曼激光技术的研究进展 被引量:11
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作者 高寿飞 汪滢莹 王璞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期175-192,共18页
反谐振空芯光纤(HC-ARF)具有宽传输通带、低传输损耗、高损伤阈值和高模式纯度等优势,在高功率脉冲激光传输及压缩、超快非线性频率变换、短距离高速高容量光通信、生物化学分析和量子存储等领域展现出广阔的应用前景。简要回顾了空芯... 反谐振空芯光纤(HC-ARF)具有宽传输通带、低传输损耗、高损伤阈值和高模式纯度等优势,在高功率脉冲激光传输及压缩、超快非线性频率变换、短距离高速高容量光通信、生物化学分析和量子存储等领域展现出广阔的应用前景。简要回顾了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的发展历程,重点介绍了近年来出现的几种新型HC-ARF。对气体填充HC-ARF在新型拉曼激光频率变换应用领域中的关键技术及最新进展进行了讨论。 展开更多
关键词 非线性光学 空芯光子晶体光纤 反谐振空芯光纤 非线性频率变换 拉曼激光
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空芯光子晶体光纤光子带隙的测量与数值模拟 被引量:9
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作者 米艳 侯蓝田 +5 位作者 周桂耀 王康 陈超 高飞 刘博文 胡明列 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期3583-3587,共5页
用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙.用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙... 用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙.用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙图,与实验结果具有较好的一致性. 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 光子带隙 全矢量平面波法 透射
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全光纤型空芯光子晶体光纤高压气体腔 被引量:8
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作者 孙青 刘二明 +2 位作者 秦丰华 毛庆和 明海 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1029-1034,共6页
通过气体填充和泄漏实验,结合微管管流理论,研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)高压气体填充和泄漏特性。结果表明,空芯光子晶体光纤的气体填充过程缓慢,减小出口密封腔体积可有效缩短充气时间。当将空芯光子晶体光纤一端与单模光纤(SMF)... 通过气体填充和泄漏实验,结合微管管流理论,研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)高压气体填充和泄漏特性。结果表明,空芯光子晶体光纤的气体填充过程缓慢,减小出口密封腔体积可有效缩短充气时间。当将空芯光子晶体光纤一端与单模光纤(SMF)熔接后再进行氮气填充,对于3.03×106Pa填充气压,在4 h内,9 m长的空芯光子晶体光纤内部气压将达到平衡。实验测量了该9 m长,3.03×106Pa的充氮空芯光子晶体光纤单端泄漏速度随时间的演变特性,给出了一种制作全光纤型空芯光子晶体光纤高压气体腔的方案,并指出测量的单端气体泄漏速度随时间变化关系可用来评估最终腔压。在此基础上,制作了空芯光子晶体光纤高压气体腔,腔压为1.73×106Pa,光损耗为9.3 dB。 展开更多
关键词 光纤器件 空芯光子晶体光纤 全光纤高压气体腔 微管管流 熔接损耗
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基于银纳米颗粒的HCPCF SERS传感系统优化设计 被引量:7
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作者 邸志刚 贾春荣 +1 位作者 姚建铨 陆颖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1317-1322,共6页
银纳米颗粒与光子晶体光纤、表面增强拉曼散射效应结合而成的PCF SERS传感器得到了科研界的广泛关注。而PCF结构、SERS基底的性能是传感器的重要影响因素。为了进一步提高SERS PCF传感器的性能,通过研究对比PCF和SERS基底结构参数对传... 银纳米颗粒与光子晶体光纤、表面增强拉曼散射效应结合而成的PCF SERS传感器得到了科研界的广泛关注。而PCF结构、SERS基底的性能是传感器的重要影响因素。为了进一步提高SERS PCF传感器的性能,通过研究对比PCF和SERS基底结构参数对传感性能的影响,设计出适用于PCF SERS传感的空芯PCF以及SERS基底的结构参数。通过数值计算,设计的空芯PCF空气填充率为56.30%,当激发光波长785 nm时存在光子带隙,并能够实现单模传输。而半径为38 nm的银纳米球在间距为0.7 nm时能够产生最大的SERS增强因子。研究证明,设计的空芯PCF在785 nm输入波长下既能够基模传输激发光,又能够为SERS提供理想的活性面积,而且银纳米颗粒的形状、尺寸、间距对SERS性能影响严重,而且与入射波长有很强的依赖关系。 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 表面增强拉曼散射 光子带隙 银纳米颗粒 数值计算
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光纤型空芯光子晶体光纤低压CO_2气体腔的制备 被引量:7
7
作者 王海宾 刘晔 +1 位作者 王进祖 毛庆和 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期38-42,共5页
报道了一种低损耗小型化高纯度高稳定性的光纤型空芯光子晶体光纤(HC-PCF)低压CO2气体腔。通过采用高压待充气体对HC-PCF进行气体置换、利用高压填充的HC-PCF进行尾纤耦合,确保了腔内填充气体的纯度;通过熔接单模光纤(SMF)作为输入端、... 报道了一种低损耗小型化高纯度高稳定性的光纤型空芯光子晶体光纤(HC-PCF)低压CO2气体腔。通过采用高压待充气体对HC-PCF进行气体置换、利用高压填充的HC-PCF进行尾纤耦合,确保了腔内填充气体的纯度;通过熔接单模光纤(SMF)作为输入端、经陶瓷插芯套管准直对接多模光纤(MMF)作为输出端,有效降低了插入损耗;通过对HC-PCF的实时监控降压与胶封,制备出压强低至10kPa的光纤型HC-PCF低压CO2气体腔。该HC-PCF低压腔的插入损耗约为3.5dB,且具有长期气密性与稳定性。这种HC-PCF低压气体腔在光纤气体传感、激光稳频、高分辨光谱等方面具有广泛应用前景。 展开更多
关键词 光纤光学 全光纤型低压气体腔 空芯光子晶体光纤 微管管流 吸收光谱
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空芯光子晶体光纤吸收池的激光稳频技术 被引量:7
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作者 黄崇德 陈迪俊 +4 位作者 蔡海文 叶青 刘晔 瞿荣辉 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期28-33,共6页
针对星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达的应用需求,研制了一套利用空芯光子晶体光纤(HC-PCF)作为吸收池,以CO2气体1.57μm处的吸收线作为频率参考,基于频率调制光谱稳频技术的激光稳频系统。结合其工作原理,建立仿真模型,计算了CO2气... 针对星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达的应用需求,研制了一套利用空芯光子晶体光纤(HC-PCF)作为吸收池,以CO2气体1.57μm处的吸收线作为频率参考,基于频率调制光谱稳频技术的激光稳频系统。结合其工作原理,建立仿真模型,计算了CO2气压、光谱调制频率以及调制深度对稳频误差信号的影响,给出最优化的设计参数。并且与实验测试数据进行了比对,实验数据与计算结果吻合。报道了系统的稳频效果,给出进一步提升稳频性能的方案意见。 展开更多
关键词 激光器 频率稳定 空芯光子晶体光纤 空间光学 积分路径差分吸收雷达
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基于空芯光子晶体光纤气体吸收腔的乙炔检测系统 被引量:7
9
作者 崔俊红 丁晖 +2 位作者 李仙丽 董少飞 杨乐 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2262-2266,共5页
介绍了一种基于空芯光子晶体光纤(HC-PCF)气体吸收腔的气体检测系统。采用20μm芯径、40cm长的HC-PCF作为气体吸收腔,利用连接套管实现HC-PCF和单模光纤(SMF)的对接。连接套管上留有50μm的缝隙,使环境气体可通过缝隙扩散进入HC-PCF吸... 介绍了一种基于空芯光子晶体光纤(HC-PCF)气体吸收腔的气体检测系统。采用20μm芯径、40cm长的HC-PCF作为气体吸收腔,利用连接套管实现HC-PCF和单模光纤(SMF)的对接。连接套管上留有50μm的缝隙,使环境气体可通过缝隙扩散进入HC-PCF吸收腔。结合可调谐光纤环形激光器构建了全光纤气体检测系统。光纤激光器输出的高功率、窄带宽探测光对待测气体具有很好的选择性,克服了传统检测方法中常见的交叉敏感现象。以乙炔气体为测量对象,对该系统测量性能进行实验验证。实验结果表明,在自然扩散条件下,乙炔气体在HC-PCF气体腔内的扩散时间约为6min,系统响应与乙炔气体体积分数近似呈线性关系,最低检测限为0.1%。 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 光纤环形激光器 光纤光栅 气体检测
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一种差动型谐振式空芯光子晶体光纤陀螺方案的设计与实现 被引量:6
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作者 王京献 李俊 蓝士祺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期802-808,共7页
结合当前激光光源与光纤元器件发展现状,提出一种差动型谐振式光纤陀螺方案。该方案采用三束窄线宽激光注入空芯光子晶体光纤构成的谐振腔,基于三频差动的信号检测原理进行陀螺信号的检测,以降低光纤环的环境敏感性和背向散射噪声,遏制... 结合当前激光光源与光纤元器件发展现状,提出一种差动型谐振式光纤陀螺方案。该方案采用三束窄线宽激光注入空芯光子晶体光纤构成的谐振腔,基于三频差动的信号检测原理进行陀螺信号的检测,以降低光纤环的环境敏感性和背向散射噪声,遏制双路陀螺共模噪声,增大陀螺敏感转速信号,提高系统检测灵敏度。通过对差动型谐振式空芯光子晶体光纤陀螺工作原理与精度分析,确定陀螺中谐振腔、光源以及检测控制系统的设计要求,结合关键技术研究,实现硅基自由光学耦合谐振腔首轮样机。差动谐振式光纤陀螺样机尺寸为Ф48 mm×25 mm,基于光纤准直器的谐振腔实现精细度32,样机常温静态下零偏稳定性达到1°/h。该方案的提出及实现,为谐振式光纤陀螺奠定了高精度和小型化的基础,具有极大的工程化应用潜力。 展开更多
关键词 差动型谐振式光纤陀螺 空芯光子晶体光纤 自由空间耦合 半导体激光器
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基于空芯光子晶体光纤气体参考腔的高灵敏度氨气检测 被引量:6
11
作者 冯巧玲 姜萌 +4 位作者 王学锋 梁鹄 王聪颖 梁同利 于文鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期103-109,共7页
采用石英增强光声光谱检测系统,并引入空芯光子晶体光纤作为气体参考气室,实现对痕量氨气的高灵敏度检测。参考气室采用长5 m的空芯光子晶体光纤,两端熔接单模光纤,内部填充标准氨气。通过分析空芯光子晶体光纤的模态干涉,获得低干涉噪... 采用石英增强光声光谱检测系统,并引入空芯光子晶体光纤作为气体参考气室,实现对痕量氨气的高灵敏度检测。参考气室采用长5 m的空芯光子晶体光纤,两端熔接单模光纤,内部填充标准氨气。通过分析空芯光子晶体光纤的模态干涉,获得低干涉噪声的透射谱。气体填充过程中,控制填充压强与时间,提高谱线分辨率,完成分布反馈式(DFB)激光器波长的精确锁定,提高检测精度。测量参考气体腔内氨气吸收谱线线宽,并与高分辨率光谱谱线(HITRAN)数据库数据对比验证实验结果。采用光声光谱检测系统,优化调制参数,获得氨气噪声等效浓度(即指体积分数)为6.74×10^(-6)(3σ)。 展开更多
关键词 光谱学 光声光谱 气体传感 空芯光子晶体光纤 气体参考腔 石英音叉
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基于空芯光子晶体光纤的单程高效氘气转动拉曼激光光源 被引量:5
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作者 崔宇龙 黄威 +2 位作者 周智越 李智贤 王泽锋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期107-112,共6页
报道了一种基于空芯光子晶体光纤中氘气转动受激拉曼散射的单程高效光纤气体激光光源。因空芯光子晶体光纤具有特殊的传输谱,增益相对较大的振动受激拉曼散射被很好地抑制,使得泵浦激光能够高效地向转动斯托克斯光转化。采用自行搭建的1... 报道了一种基于空芯光子晶体光纤中氘气转动受激拉曼散射的单程高效光纤气体激光光源。因空芯光子晶体光纤具有特殊的传输谱,增益相对较大的振动受激拉曼散射被很好地抑制,使得泵浦激光能够高效地向转动斯托克斯光转化。采用自行搭建的1540nm纳秒脉冲光纤放大器,泵浦一段长为20m、充高压氘气的空芯光子晶体光纤,在单程结构中实现了高效的1645nm拉曼激光输出。当气压为2 MPa时,最大平均输出功率约为0.8 W(单脉冲能量约为1.6μJ),激光光源斜率效率约为71.4%。研究结果为1.7μm波段光纤激光的实现提供了一条简单有效的新途径。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 受激拉曼散射 拉曼激光器 空芯光子晶体光纤
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基于LabVIEW的空芯光子晶体光纤CO_2气体检测系统 被引量:5
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作者 吕淑媛 杜绍勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期203-208,共6页
为了实现全光纤型高灵敏度气体在线检测系统,以空芯光子晶体光纤为传感气室,利用CO_2气体分子在1 572.48 nm附近吸收谱以及虚拟仪器LabVIEW平台搭建了双光路差分CO_2气体近红外检测实验系统。实验中所用空芯光子晶体光纤长度为1.8 m,通... 为了实现全光纤型高灵敏度气体在线检测系统,以空芯光子晶体光纤为传感气室,利用CO_2气体分子在1 572.48 nm附近吸收谱以及虚拟仪器LabVIEW平台搭建了双光路差分CO_2气体近红外检测实验系统。实验中所用空芯光子晶体光纤长度为1.8 m,通过对其两端同时充气,提高了系统响应速度,0.1 MPa下充气过程仅需100 s左右。以标准浓度CO_2气体对该系统进行了标定,并对浓度2%、5%、10%和100%的CO_2气体进行了测量,结果表明100 min内浓度检测相对误差不超过2%,标准差最大3.32%。气体吸收光程为1.8 m,系统检测灵敏度达到5.981 8×10^(-5)μW/ppm。 展开更多
关键词 CO2检测 空芯光子晶体光纤 双光路差分 LABVIEW
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空芯光子晶体光纤与单模光纤耦合优化及在拉曼气体检测中的应用(英文) 被引量:5
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作者 张秀梅 蒋书波 王旭 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期660-664,共5页
分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗.提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器.计算了从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离,分别为15μm和25μm,实... 分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗.提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器.计算了从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离,分别为15μm和25μm,实验证明了结论的可靠性.与传统的检测方法相比,采用光子晶体光纤的检测方法使得拉曼信号得到明显增强.以氮气为背景气,采用氧气肯定了光子晶体光纤同拉曼检测技术相结合后在气体检测方向的应用前景. 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 单模光纤 耦合损耗 菲涅尔反射 气体检测
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空芯光子晶体光纤中光子带隙的测量 被引量:1
15
作者 刘艳云 侯蓝田 +2 位作者 李秋菊 韩颖 郭巍 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期196-198,共3页
利用全矢量法对空芯光子晶体光纤的光子带隙的存在进行了数值模拟,并通过实验进行了证实。采用透射谱的方法对带隙型光子晶体光纤分别在可见光以及近红外波段进行了测量,光从光纤的一端注入,探测器从另一端接收,实验结果发现可见光附近... 利用全矢量法对空芯光子晶体光纤的光子带隙的存在进行了数值模拟,并通过实验进行了证实。采用透射谱的方法对带隙型光子晶体光纤分别在可见光以及近红外波段进行了测量,光从光纤的一端注入,探测器从另一端接收,实验结果发现可见光附近没有明显的透射带,而在波长为2591nm处出现了一个很强的透射带,证明了光子带隙的存在,与理论模拟相一致,实验的重复性好。 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 光子带隙 透射谱法 测量
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基于氢气填充空芯光子晶体光纤的全光纤型气体拉曼光源特性 被引量:4
16
作者 陈晓东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期150-155,共6页
理论和实验研究了调Q光纤激光脉冲抽运基于氢气填充空芯光子晶体光纤气体腔的全光纤型气体拉曼光源的特性。抽运光脉冲波长为1064.7nm时,产生的Stokes频移光波长为1135.7nm。理论和实验结果均表明,产生的Stokes频移光脉冲宽度远小于抽... 理论和实验研究了调Q光纤激光脉冲抽运基于氢气填充空芯光子晶体光纤气体腔的全光纤型气体拉曼光源的特性。抽运光脉冲波长为1064.7nm时,产生的Stokes频移光波长为1135.7nm。理论和实验结果均表明,产生的Stokes频移光脉冲宽度远小于抽运光脉冲,并且,Stokes频移光脉冲宽度随抽运光脉冲能量的提升而增加。此外,减小抽运光脉冲宽度,可以降低拉曼阈值抽运能量、提高Stokes频移光的转换效率。在重复频率为5kHz、脉冲宽度为125ns的调Q光纤激光脉冲抽运下,实验测得拉曼阈值抽运能量和拉曼阈值点处转换效率分别为2.13μJ和9.82%。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 受激拉曼散射 空芯光子晶体光纤 气体拉曼光源 调Q
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Transmission spectrum method to measure the photonic bandgap of hollow-core photonic crystal fiber 被引量:1
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作者 WEI Hong-yan HOU Lan-tian ZHAO Xing-tao LIU Zhao-lun WANG Wei MA Jing-rui 《Optoelectronics Letters》 EI 2007年第1期22-24,共3页
A full-vector plane-wave method is introduced, particularly in calculating the photonic crystal in-plane photonic bandgap of a 2D triangular structure. Using numerical simulation, we can obtain the in-plane bandgap st... A full-vector plane-wave method is introduced, particularly in calculating the photonic crystal in-plane photonic bandgap of a 2D triangular structure. Using numerical simulation, we can obtain the in-plane bandgap structure of a hollow-core photonic crystal fiber. In the experiments, we measured the transmission spectra of a hollow-core photonic crystal fiber and a silica rod. And using the numerical calculation we can get the relative transmission spectrum of a hollow-core photonic crystal fiber. Compared with the result of theoretical simulation, we found that they are in accordance with each other, i.e. they have the same bandgap in about the same normalized frequency. 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 光子带隙 测量 透射谱法
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空芯光子晶体光纤研究新进展 被引量:1
18
作者 孙青 毛庆和 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期433-440,共8页
空芯光子晶体光纤(HC—PCF)是新近发展起来的新一代特种光纤,具有奇特的基于光子带隙效应的导波机制与传输特性,在光波传输与控制、光信息操作与处理以及新型光子器件等领域都具有重要应用.综合评述了有关HC—PCF研究的最新进展,包括HC... 空芯光子晶体光纤(HC—PCF)是新近发展起来的新一代特种光纤,具有奇特的基于光子带隙效应的导波机制与传输特性,在光波传输与控制、光信息操作与处理以及新型光子器件等领域都具有重要应用.综合评述了有关HC—PCF研究的最新进展,包括HC—PCF的模式传输、损耗机制、色散和非线性等基本特性,以及HC-PCF在高能光波光纤传输、超短光脉冲的色散与非线性传输控制、光与物质非线性相互作用、新型光信息传输功能器件等方面的应用。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 空芯光子晶体光纤 光子带隙 损耗 色散
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谐振式光纤陀螺空间光学谐振腔耦合效率分析与设计 被引量:3
19
作者 蓝士祺 李俊 岳亚洲 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期541-548,560,共9页
谐振式光纤陀螺中光纤谐振腔为关键敏感器件,新型空芯光子晶体光纤具有高环境适应性和小弯曲半径等特性,有利于陀螺降低寄生噪声及小型化。针对传统熔接耦合损耗大问题,提出了基于球透镜的空间耦合谐振腔方案,分析了该谐振腔方案精度的... 谐振式光纤陀螺中光纤谐振腔为关键敏感器件,新型空芯光子晶体光纤具有高环境适应性和小弯曲半径等特性,有利于陀螺降低寄生噪声及小型化。针对传统熔接耦合损耗大问题,提出了基于球透镜的空间耦合谐振腔方案,分析了该谐振腔方案精度的影响因素,并给出腔内光纤耦合效率要求。根据矩阵光学理论和高斯光束传输特性推导了系统传输矩阵,并基于模场匹配法给出了系统耦合效率模型。根据导航级陀螺腔内光纤耦合效率高于87%的要求,将系统装配误差分解,完成了系统参数对装配容差的影响分析以及系统参数设计、优化及装调建议。空芯光子晶体光纤耦合误差验证实验表明,参数设计优化前后耦合效率接近,优化使得光纤径向和倾斜容差提高了约16%和100%,从而降低了装配难度,提高了系统稳定性。理论分析与实验验证基本吻合,为其工程化应用奠定了基础。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 光纤谐振腔 空间耦合 空芯光子晶体光纤
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一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置研究 被引量:3
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作者 徐圣奇 董长哲 +1 位作者 刘伟伟 母国光 《航天返回与遥感》 2011年第4期1-5,共5页
光谱分析技术在大气污染检测领域具有广泛的应用前景。文章从吸收光谱的测量原理出发,提出一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置实验方案,通过对不同浓度的甲醇和三氯乙烯样品进行测量,并根据3标准对测量结果进行分析,发现系统对甲... 光谱分析技术在大气污染检测领域具有广泛的应用前景。文章从吸收光谱的测量原理出发,提出一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置实验方案,通过对不同浓度的甲醇和三氯乙烯样品进行测量,并根据3标准对测量结果进行分析,发现系统对甲醇和三氯乙烯的检测灵敏度可以达到ppmv量级。 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 吸收光谱 近红外 气体检测装置
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