阶跃光纤的偏振色散 被引量：11

1

作者 刘福平 吕成远 张煜 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第9期796-800,共5页

利用全反射光在光纤包层中的横向偏移和渡越时间 ,导出了各向同性光纤的全反射偏振色散公式及双折射光纤偏振色散的修正公式 ,通过模拟计算分析了偏振色散随入射角的变化规律 .

关键词 阶跃光纤 偏振色散 横向偏移 渡越时间

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阶跃光纤的模间色散 被引量：10

2

作者 刘福平 宋会英 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第7期611-614,共4页

利用全反射所产生的相移角导出了全反射光在光纤包层中的横向偏移和光在光纤包层中的渡越时间 .考虑光在光纤包层中的渡越时间后导出了模间色散时延差的修正公式 。

关键词 阶跃光纤 模间色散 横向偏移 渡越时间 相移角

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光纤波导结构设计仿真软件SeeNano

3

作者 段磊 谭姝丹 徐帆江 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期237-245,共9页

设计高性能光纤是实现高功率光纤激光器功率提升的重要环节。为解决复杂光纤结构数字化设计难题,在光纤光学理论的基础上,初步开发了光纤波导结构设计仿真软件——SeeNano。本文介绍了多层折射率光纤的部分理论模型以及该软件的基本功... 设计高性能光纤是实现高功率光纤激光器功率提升的重要环节。为解决复杂光纤结构数字化设计难题,在光纤光学理论的基础上,初步开发了光纤波导结构设计仿真软件——SeeNano。本文介绍了多层折射率光纤的部分理论模型以及该软件的基本功能和两个典型案例,利用该软件计算了模场分布、有效折射率、有效模场面积、色散等重要参数,并将计算结果与商用软件计算结果进行了比较。该软件可在一定程度上降低多层折射率光纤的研究和设计难度,有望推动国产光纤设计软件的发展。 展开更多

关键词 光纤波导 光纤结构 阶跃折射率光纤 渐变折射率光纤 传导模式 仿真软件

原文传递

一种新的阶跃折射率光纤本征函数表达形式 被引量：5

4

作者 郭福源 陈钰清 +2 位作者 林斌 曹向群 上官成木生 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1074-1078,共5页

为了阐明阶跃折射率光纤的模式特性 ,根据电磁波辐射的能量守恒定律和经过狄拉克函数奇异性修正的亥姆霍兹方程 ,通过数学推导和证明得出 :柱面径向行波场的本征函数是经过狄拉克函数修正的整数阶汉克尔函数 ,阶跃折射率光纤模式场的本... 为了阐明阶跃折射率光纤的模式特性 ,根据电磁波辐射的能量守恒定律和经过狄拉克函数奇异性修正的亥姆霍兹方程 ,通过数学推导和证明得出 :柱面径向行波场的本征函数是经过狄拉克函数修正的整数阶汉克尔函数 ,阶跃折射率光纤模式场的本征函数是零、一阶贝塞尔函数经过狄拉克函数修正的零、一阶诺埃曼函数和虚参量汉克尔函数 该结论揭示了光纤芯层和包层模式场分别是径向驻波场和倏逝波场的本质 ,并基此推导出新的光纤模式特征方程 ,模式存在条件 。 展开更多

关键词 阶跃折射率光纤 本征函数 模式特性 汉克尔函数 特征方程

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弯曲阶跃型光纤中光学涡旋的传输特性研究 被引量：4

5

作者 孙喜博 耿远超 +5 位作者 刘兰琴 朱启华 黄志华 黄晚晴 张颖 王文义 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A01期71-78,共8页

研究了光学涡旋在光纤中传播特性。从Maxwell方程出发，推导光波导中的波动方程，并进行阶跃光纤传输的本征模式求解，根据光学涡旋模式（OAM模）和线偏振模式（LP模）与矢量模式之间的关系，解出光学涡旋以及线偏振模在光纤中的模式分... 研究了光学涡旋在光纤中传播特性。从Maxwell方程出发，推导光波导中的波动方程，并进行阶跃光纤传输的本征模式求解，根据光学涡旋模式（OAM模）和线偏振模式（LP模）与矢量模式之间的关系，解出光学涡旋以及线偏振模在光纤中的模式分布，理论分析了光学涡旋在光纤中较LP模的传播优势，并通过计算模拟其在弯折光纤中的传播过程，发现其光场强度空间分布具有周期性旋转特性。研究光纤弯曲半径以及涡旋拓扑荷对光学涡旋传播的影响。光纤弯曲半径越小，传输损耗越大；涡旋拓扑荷越大，传输损耗越大，对应的旋转周期越小。 展开更多

关键词 光纤光学 光学涡旋 弯曲光纤 轨道角动量 阶跃光纤

原文传递

阶跃光纤中轴对称导波模式的功率-频率特性 被引量：3

6

作者 齐鲲鹏 余恬 王福勋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1270-1273,共4页

在光纤端面中心有一点光源的假设下 ,求出了阶跃光纤中 TM模式和 TE模式的电场和磁场 ,进而求得了各模式在纤芯和包层中的传输功率 。

关键词 阶跃光纤 光功率 频率特性 轴对称导波模式 TM模式 TE模式 光纤通信

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阶跃光纤低阶线偏振模的M^2因子分析 被引量：4

7

作者 傅玉青 冯国英 +2 位作者 张大勇 陈建国 周寿桓 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1342-1345,共4页

针对阶跃光纤输出低阶线偏振模(Linear Polarization,LP),利用二阶距定束宽,多点拟合法计算了几个低阶LPmn模相干和非相干叠加时的M2因子.结果表明,对同一LPmn模式,光纤的归一化频率参量V减小到截止频率时,M2因子出现峰值;当V远离截止... 针对阶跃光纤输出低阶线偏振模(Linear Polarization,LP),利用二阶距定束宽,多点拟合法计算了几个低阶LPmn模相干和非相干叠加时的M2因子.结果表明,对同一LPmn模式,光纤的归一化频率参量V减小到截止频率时,M2因子出现峰值;当V远离截止频率时M2因子趋于一定值.低阶LPmn模非相干叠加时,叠加后的较高阶模成分越大,合成光束的光束质量越差,光束在一定的条件下可能比基模更接近于理想高斯光束;而相干叠加时,合成后的M2因子可以大于参与叠加的较高阶模的光束质量因子. 展开更多

关键词 M^2因子 线偏振模 阶跃光纤

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渐变折射率塑料光纤的研究动态 被引量：1

8

作者 毕叔和 《光纤与电缆及其应用技术》 2001年第5期1-8,共8页

介绍了渐变折射率塑料光纤 (GI- POF)的传输性能、制造方法和应用 ,简述了国内GI- POF的研究动态和展望。

关键词 塑料光纤 渐变折射率光纤 阶跃折射率光纤 聚甲基丙烯酸甲醌 传输性能 带宽 衰减

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阶跃型多模光纤的选择性模式激励 被引量：3

9

作者 李影 谭中伟 +2 位作者 孙剑 刘艳 李唐军 《光电技术应用》 2016年第1期11-15,40,67,共7页

随着光信息处理技术的发展,基于光纤模式色散的光信息处理技术也开始得到了关注,但是如何准确地激励出满足条件的模式一直限制着其应用。对于渐变多模光纤的模式激励已经有解析解,阶跃多模光纤的模式激励没有解析解,然而基于模式色散的... 随着光信息处理技术的发展,基于光纤模式色散的光信息处理技术也开始得到了关注,但是如何准确地激励出满足条件的模式一直限制着其应用。对于渐变多模光纤的模式激励已经有解析解,阶跃多模光纤的模式激励没有解析解,然而基于模式色散的光信息处理需要采用阶跃光纤来引入较大的模式色散。文中用Matlab数值仿真讨论阶跃光纤的模式激励。仿真结果表明,改变高斯光束的入射条件,例如偏移光束、倾斜光束、改变光束束腰半径,均能得到不同的激励模式。最后,通过实验验证了倾斜光束时的模式激励和模间色散的情况。 展开更多

关键词 模式激励 功率耦合系数 高斯光束 阶跃型光纤

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光纤传输脉冲固体激光切割机系统 被引量：2

10

作者 杨晟 何琼 王英 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期41-42,共2页

介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求。系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,最小光斑直径小... 介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求。系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,最小光斑直径小于0.25mm,可满足1~4mm内的碳钢、不锈钢等金属材料的切割要求。该系统可配合数控工作台、机器人或手持使用,为钣金行业提供了一种较好的激光切割方案。 展开更多

关键词 固体激光器 阶跃光纤 光纤耦合 激光切割

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光纤参数对弱导阶跃光纤线偏振模式特性的影响 被引量：2

11

作者 李松柏 杨敏 +1 位作者 陈建国 傅玉青 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第11期85-90,共6页

利用标量解法,导出了弱导阶跃光纤线偏振模(LPmn)的场分布和LPmn混合模式的光强表达式。结果表明,低阶LPmn模的模场范围均随纤芯半径的增加而增大,随纤芯折射率的增加而缩小,随包层折射率的增加而扩大;随传输距离和模式混合份额的增加,L... 利用标量解法,导出了弱导阶跃光纤线偏振模(LPmn)的场分布和LPmn混合模式的光强表达式。结果表明,低阶LPmn模的模场范围均随纤芯半径的增加而增大,随纤芯折射率的增加而缩小,随包层折射率的增加而扩大;随传输距离和模式混合份额的增加,LPmn混合模式的光强减少;非相干混合模的M2因子随高阶模式光强所占分额的增加而逐渐变大,M2并非一直随纤芯半径的增加而增大,存在着一个临界值a=30μm。 展开更多

关键词 导波光学 标量法 线偏振模 模式特性 阶跃光纤

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锥形光纤模场直径极小值特征研究 被引量：1

12

作者 任建国 胡正良 +2 位作者 杨华勇 张学亮 胡永明 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期638-643,共6页

模场直径是光纤波导基模的特征参量。单模光纤中的功率密度与模场直径成反比。随着光纤激光器单模输出功率的不断攀升,纤芯中的功率密度不断增加,过高的功率密度会使光纤波导产生光学损伤和热损伤。基于锥形光纤模场分布近似模型,研究... 模场直径是光纤波导基模的特征参量。单模光纤中的功率密度与模场直径成反比。随着光纤激光器单模输出功率的不断攀升,纤芯中的功率密度不断增加,过高的功率密度会使光纤波导产生光学损伤和热损伤。基于锥形光纤模场分布近似模型,研究发现不同参数的拉锥光纤模场直径最小值位置对应的归一化频点具有规律性。采用有限差分波束传播法(FD-BPM)对不同波长、不同数值孔径下纤芯直径和模场直径的对应关系进行模拟,结果表明:模场直径最小值位置在归一化频率1.8附近,与光纤参数和波长的选取没有直接关系。这个特征参数可为高功率激光在光纤中功率密度最大值位置的快速确定提供依据,也为光纤光学理论增加了新的内涵。 展开更多

关键词 光纤光学 阶跃光纤 模场直径极小值 波束传播法

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阶跃折射率光纤中的激光模式特性 被引量：1

13

作者 张大勇 傅玉青 +2 位作者 冯国英 赵鸿 李尧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期77-81,共5页

研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数... 研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数如纤芯直径、纤芯折射率和包层折射率等不同时典型低阶LPmn模式的光强分布特性和传输特性的变化规律;并且计算了各典型的低阶LPmn模式的M2因子,讨论了光纤激光光束质量因子的特点及随光纤参数的变化规律。 展开更多

关键词 阶跃折射率光纤 光束质量因子M2 LPmn模 仿真

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各向同性阶跃光纤拍长的计算分析

14

作者 刘福平 刘立峰 杨长春 《山东师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第3期31-33,共3页

利用全反射光在光纤包层中的横向偏移和相位变化导出了全反射拍长计算公式 .通过模拟计算分析了拍长随入射角的变化规律 .

关键词 各向同性阶跃光纤 横向偏移 全反射拍长 相移角 相位 计算公式 入射角

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一种新颍的光显示器件

15

作者 洪宝晋 高文琦 《应用光学》 CAS CSCD 1991年第1期37-40,13,共5页

提出了一种由光纤制成的平板型光显示器件,可显示各种字符和简单的图画。其特点是成本低、体积小、构造简单、制作方便,对照明光源要求不高,消耗功率小,效果较明显,不易损坏。

关键词 光显示器件 光纤 折射率 阶跃型

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阶跃光纤的拍长

16

作者 刘福平 庄步科 《临沂师范学院学报》 2001年第6期15-17,共3页

利用全反射光在光纤包层中的横向偏移和相位变化 。

关键词 阶跃光纤 横向偏移 拍长 计算公式 修正公式

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各向同性阶跃光纤的偏振椭圆度

17

作者 王安玲 刘福平 杨长春 《山东师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期26-29,共4页

利用全反射光在光纤包层中的横向偏移和相位变化 ,导出了各向同性阶跃光纤的全反射偏振椭圆度和偏振椭圆度长度计算公式 。

关键词 阶跃光纤 横向偏移 偏振椭圆度 全反射光

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阶跃光纤端面球透镜耦合的最佳耦合效率 被引量：2

18

作者 周永乐 高建平 《沈阳航空工业学院学报》 2007年第1期60-61,共2页

采用光纤端面球透镜耦合方式,是提高半导体光源与阶跃折射率光纤之间耦合效率的简单实用的方法。对半导体光源与阶跃折射率光纤之间,采用光纤端面球透镜耦合方式的耦合效率进行了深入研究,得出了最大耦合效率及对应的球透镜最佳半径的... 采用光纤端面球透镜耦合方式,是提高半导体光源与阶跃折射率光纤之间耦合效率的简单实用的方法。对半导体光源与阶跃折射率光纤之间,采用光纤端面球透镜耦合方式的耦合效率进行了深入研究,得出了最大耦合效率及对应的球透镜最佳半径的计算公式。 展开更多

关键词 半导体光源 阶跃光纤 光纤端面球透镜耦合 最佳耦合效率

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熔拉和腐蚀单模阶跃光纤的模场分析 被引量：1

19

作者 宋军 明海 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第6期563-564,共2页

考虑到包层厚度和包层外介质的影响 ,在单模光纤的高斯近似理论基础上 ,导出了单模阶跃光纤模场半径方程 ,并就光纤在传感等领域应用中常见的熔拉和腐蚀处理两种情况 ,进行了相应的数值计算 ,给出了近似解析解。引入特性转换点 ,对模场... 考虑到包层厚度和包层外介质的影响 ,在单模光纤的高斯近似理论基础上 ,导出了单模阶跃光纤模场半径方程 ,并就光纤在传感等领域应用中常见的熔拉和腐蚀处理两种情况 ,进行了相应的数值计算 ,给出了近似解析解。引入特性转换点 ,对模场特性作了分析。 展开更多

关键词 单模阶跃光纤 模切分析 熔拉 腐蚀 光通信

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弱导阶跃折射率光纤中的模式简并问题 被引量：1

20

作者 韩凯 崔文达 +1 位作者 奚小明 李志鸿 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期112-122,共11页

模式是光纤光学中的基本概念,也是光纤激光器研究中最关注的问题之一。在一般的教材、文献中对模式的简并问题涉及较少,没有给出清晰、直观的物理图像。文中采用经典的电磁场理论,阐明了矢量模的简并度、标量模的简并度以及矢量模和标... 模式是光纤光学中的基本概念,也是光纤激光器研究中最关注的问题之一。在一般的教材、文献中对模式的简并问题涉及较少,没有给出清晰、直观的物理图像。文中采用经典的电磁场理论,阐明了矢量模的简并度、标量模的简并度以及矢量模和标量模之间的简并关系。在弱导阶跃折射率光纤中,矢量模和标量模都是描述光场的正交完备基,矢量模[HE1n(o)、HE1n(e)]与标量模[LP0n(ye)、LP0n(xe)]描述的光场空间是2维的,矢量模[TE0n、 HE2n(o)、 HE2n(e)、 TM0n]与标量模[LP1n(yo)、 LP1n(ye)、 LP1n(xo)、LP1n(xe)]描述的光场空间是4维的,矢量模[EHm-1,n(o)、 EHm-1,n(e)、 HEm+1,n(o)、 HEm+1, n(e)]与标量模[LPmn(yo)、LPmn(ye)、LPmn(xo)、LPmn(xe)]描述的光场空间也是4维的。 展开更多

关键词 矢量模 标量模 模式简并度 弱导阶跃折射率光纤

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