光锥与CCD耦合效率的理论分析 被引量：20

1

作者 王耀祥 田维坚 +2 位作者 黄琨 张薇 汪丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期318-321,共4页

光锥与CCD的耦合技术是研制ICCD图像传感器的关键技术 ,本文主要从理论上分析并讨论了光锥与CCD耦合器件的耦合效率及其影响因素 ,进一步分析讨论了耦合效率对耦合器件信噪比的影响 证明了光锥与CCD的耦合效率不仅降低ICCD探测效率而... 光锥与CCD的耦合技术是研制ICCD图像传感器的关键技术 ,本文主要从理论上分析并讨论了光锥与CCD耦合器件的耦合效率及其影响因素 ,进一步分析讨论了耦合效率对耦合器件信噪比的影响 证明了光锥与CCD的耦合效率不仅降低ICCD探测效率而且降低ICCD信噪比 。 展开更多

关键词 光锥 CCD 耦合效率 信噪比

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大面积激光测速靶光学系统的设计与分析 被引量：16

2

作者 郝晓剑 周汉昌 苏尚恩 《测试技术学报》 2006年第1期87-91,共5页

提出了以微珠玻璃原向反射屏和光纤光锥构建大面积激光测速靶的新方案,对微珠玻璃原向反射屏的反射率和原向反射光斑的光强分布进行了测试分析,并以此作为光学系统设计的依据.实验结果表明:光学系统设计合理,完全可用于各种弹丸初速的... 提出了以微珠玻璃原向反射屏和光纤光锥构建大面积激光测速靶的新方案,对微珠玻璃原向反射屏的反射率和原向反射光斑的光强分布进行了测试分析,并以此作为光学系统设计的依据.实验结果表明:光学系统设计合理,完全可用于各种弹丸初速的实际测量. 展开更多

关键词 大面积靶区 微珠玻璃原向反射屏 光纤光锥 弹丸 速度

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纤维光锥有效透过率的理论分析 被引量：16

3

作者 王耀祥 田维坚 +3 位作者 章兴龙 于慧霞 王佑权 刘晓峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期529-533,共5页

光锥的有效透过率不仅影响光锥与CCD的耦合效率,而且会影响到耦合器件的信噪比 本文主要从理论上讨论了影响光锥有效透过率性能的因素,从纤维光学元件的实际内部结构推导出了其实际有效填充率,从光线在光锥中的传输特征推导出了光线在... 光锥的有效透过率不仅影响光锥与CCD的耦合效率,而且会影响到耦合器件的信噪比 本文主要从理论上讨论了影响光锥有效透过率性能的因素,从纤维光学元件的实际内部结构推导出了其实际有效填充率,从光线在光锥中的传输特征推导出了光线在光锥中传播时产生的衰减损耗。 展开更多

关键词 光锥 有效填充率 衰减损耗 有效透过率

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直耦增强型CMOS相机技术研究

4

作者 李亚情 李晗艳 +7 位作者 张立昀 陈旭华 李晓露 邱永生 何俊 高天礼 杜培德 周盛涛 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期699-706,721,共9页

直耦增强型CMOS(intensified complementary metal-oxide-semiconductor,ICMOS)相机通过将像增强器输出窗与CMOS直接耦合而成,具备灵敏度高、响应速度快、光谱范围可调等特点。本文根据ICMOS的组成结构,分析了阴极、微通道板、荧光屏、C... 直耦增强型CMOS(intensified complementary metal-oxide-semiconductor,ICMOS)相机通过将像增强器输出窗与CMOS直接耦合而成,具备灵敏度高、响应速度快、光谱范围可调等特点。本文根据ICMOS的组成结构,分析了阴极、微通道板、荧光屏、CMOS等各组成部件对直耦ICMOS成像性能的影响,提出ICMOS用像增强器、CMOS成像器件的选型依据,并结合公司对像增强器的加工优势,基于18 mm NVT-7像增强器和1英寸CMOS开展了实际微光成像验证。结果表明,采用直耦方式的ICMOS相机能够在5×10^(-4)lx条件下清晰成像,分辨力达到16 lp/mm。此外,用于ICMOS耦合的像增强器增益不宜过高,4000 cd/(m^(2)·lx)比较适宜,另外,在增益适宜的条件下,荧光屏输出亮度对其性能影响不大。 展开更多

关键词 像增强器 光锥 直耦 分辨力

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一种新型全光纤隔离器的设计 被引量：5

5

作者 孙友文 薛瑞丽 +2 位作者 柳春郁 刘文清 汪世美 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2187-2190,共4页

目前使用的晶体型光隔离器通常体积较大、插入损耗大且成本较高。为此,提出了一种由单模和多模光纤共同构成的混合型全光纤隔离器的设计方法。利用耦合波方程理论分析了其工作原理;采用熔融拉锥法制作工艺,完成了全光纤隔离器的制作;利... 目前使用的晶体型光隔离器通常体积较大、插入损耗大且成本较高。为此,提出了一种由单模和多模光纤共同构成的混合型全光纤隔离器的设计方法。利用耦合波方程理论分析了其工作原理;采用熔融拉锥法制作工艺,完成了全光纤隔离器的制作;利用1 550 nm激光器测试了全光纤隔离器的隔离度、方向性、插入损耗;采取弯曲、扭转的方法提高了全光纤隔离器的隔离度。实验结果表明:所设计的全光纤隔离器的插入损耗比晶体型隔离器低,隔离度可与其相比拟,且这种隔离器结构相对简单、体积小、成本低。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤隔离器 光纤耦合器 熔融拉锥

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光纤耦合CCD相机的平场校正方法研究 被引量：13

6

作者 江孝国 祁双喜 +1 位作者 王婉丽 王伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1239-1242,共4页

　对于光纤锥耦合的CCD相机中存在的响应非均性问题进行了阐述 ,针对这种类型的系统的平场校正方法进行了仔细的研究 ,分析了CCD相机输出信号的构成情况 ,并利用这些方法对实际存在较严重的非均匀问题的图像进行处理 ,获得了很好的结果 。

关键词 光纤锥 CCD相机 响应非均性 固定花样噪声 平场校正

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锥形光纤中光波传输特性的蒙特卡罗模拟 被引量：12

7

作者 孙爱娟 田维坚 +2 位作者 屈有山 卜江萍 王耀祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期552-554,共3页

为了分析锥形光纤中光子流的传输特性和空间分布特性,采用了蒙特卡罗算法对其进行了模拟仿真,得到了大量光子经过锥形光纤后的光子分布图·模拟实验结果表明,通过锥形光纤的大量光子集中在探测器中心,到达探测器某一位置的光子数随... 为了分析锥形光纤中光子流的传输特性和空间分布特性,采用了蒙特卡罗算法对其进行了模拟仿真,得到了大量光子经过锥形光纤后的光子分布图·模拟实验结果表明,通过锥形光纤的大量光子集中在探测器中心,到达探测器某一位置的光子数随着该位置到探测器中心距离的增加而减少,并且在锥形光纤锥度比一定的条件下,改变锥形光纤长度,光强度随着长度的增加而下降,但通过锥形光纤的光子分布是一样的·这些研究结果对锥形光纤的设计和实际应用提供了重要依据· 展开更多

关键词 蒙特卡罗 光子流 锥形光纤 光分布

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光子晶体光纤的后处理技术 被引量：9

8

作者 陈子伦 侯静 姜宗福 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第2期61-67,共7页

对光子晶体光纤的后处理技术进行了详细的分析和讨论,包括拉锥、空气孔膨胀后拉锥、选择性空气孔塌缩。利用这些后处理技术,可以改变光子晶体光纤的结构参数,如空气孔大小、纤芯大小和形状等,制作各种不同类型的光子晶体光纤光器件。

关键词 光纤光学 光子晶体光纤 后处理技术 拉锥 膨胀后拉锥 选择性空气孔塌缩

原文传递

用于光纤光栅解调的波长敏感光纤耦合器 被引量：6

9

作者 柳春郁 叶红安 曹雪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1623-1626,共4页

为了拓宽光纤耦合器的使用范围,开发光纤耦合器的新功能,采用熔锥技术制作波长敏感耦合器,该耦合器在分光的同时对波长敏感。通过耦合理论验证实验结果,实验数据与理论值相符合。实验中得到波长灵敏度最大值为17.86%/nm的耦合器。采用... 为了拓宽光纤耦合器的使用范围,开发光纤耦合器的新功能,采用熔锥技术制作波长敏感耦合器,该耦合器在分光的同时对波长敏感。通过耦合理论验证实验结果,实验数据与理论值相符合。实验中得到波长灵敏度最大值为17.86%/nm的耦合器。采用拉锥工艺制作波长敏感耦合器工艺简单,耦合比峰值对应波长控制易于实现。该耦合器可用于光纤光栅布拉格波长漂移解调。令待解调光纤光栅布拉格波长与耦合器波长灵敏度最大值对应的波长一致,当波长发生漂移时,耦合器输出耦合比发生变化。自制的波长敏感耦合器实现了对布拉格波长为1566.71 nm光纤光栅波长漂移的解调,波长漂移1.80 nm,耦合比变化20.34%。此种解调方式具有光路简单,易于与光纤匹配的优点,可以应用在大型建筑中光纤光栅的健康监测。 展开更多

关键词 光纤光学 波长敏感光纤耦合器 熔锥型 光纤光栅解调

原文传递

基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器的设计及实验研究 被引量：8

10

作者 肖亚玲 刘艳格 +2 位作者 王志 刘晓颀 罗明明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期215-224,共10页

提出了三种基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器.根据模式匹配原理采用单模光纤与少模光纤熔融连接方式,运用耦合模理论及光束传播法模拟分析了模式选择耦合器的结构参数对模式选择及耦合特性的影响,实现了单模光纤中基模到少模光... 提出了三种基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器.根据模式匹配原理采用单模光纤与少模光纤熔融连接方式,运用耦合模理论及光束传播法模拟分析了模式选择耦合器的结构参数对模式选择及耦合特性的影响,实现了单模光纤中基模到少模光纤中不同阶模式的转换,以满足不同的应用需求.实验上以2×2熔融光纤耦合器为例,采用对称和非对称熔融拉锥方式,分别实现了从基模到LP_(11),LP_(21)模式的转换.实验结果表明所得到的LP_(11),LP_(21)模式在1530—1560 nm的波长带宽范围内均有较高的模式纯净度,且模式耦合效率高于80%,与理论模拟结果基本一致. 展开更多

关键词 光纤光学 少模光纤 模式选择耦合器 熔融拉锥

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基于薄芯-三芯细锥-薄芯光纤结构的应变传感器 被引量：4

11

作者 徐施施 冯文林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期25-31,共7页

提出一种新的弱耦合三芯锥形光纤结构的应变传感器,该结构两端由薄芯光纤、中间由熔融拉锥三芯光纤构成,形成薄芯-三芯细锥-薄芯的三明治结构。实验研究了三芯长度和锥腰直径长度对传感器的应变与温度特性影响。结果表明:在0~1600με... 提出一种新的弱耦合三芯锥形光纤结构的应变传感器,该结构两端由薄芯光纤、中间由熔融拉锥三芯光纤构成,形成薄芯-三芯细锥-薄芯的三明治结构。实验研究了三芯长度和锥腰直径长度对传感器的应变与温度特性影响。结果表明:在0~1600με应变范围内,传感器的干涉光谱随应变增大发生蓝移,当三芯光纤长度为7.4 cm,锥腰直径长度为41.20μm时,其最大应变灵敏度为-3.47 pm/με,线性拟合度为0.9876;同时对温度传感特性进行探究,在25~60℃温度范围内,传感器温度灵敏度为34.52 pm/℃,线性拟合度0.9979。交叉敏感度为9.95με/℃。该应变传感器具有成本低廉、结构简单、测量范围较大的优点,在工业生产、建筑监测等领域有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤传感 三芯光纤 细锥 应变测量

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激光靶光电探测系统优化设计 被引量：4

12

作者 苏尚恩 李智中 +1 位作者 王艳红 郝晓剑 《中北大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2006年第4期352-356,共5页

介绍了一种新颖的激光光幕靶弹丸速度测量系统.系统由半导体激光光源准直、扩束形成原向反射屏反射后形成一定直径的反射光斑,光斑经用以扩大接收面积的光纤光锥会聚后由光电探测器接收.给出了苏格兰片反射率测试的方法和测试结果以及3... 介绍了一种新颖的激光光幕靶弹丸速度测量系统.系统由半导体激光光源准直、扩束形成原向反射屏反射后形成一定直径的反射光斑,光斑经用以扩大接收面积的光纤光锥会聚后由光电探测器接收.给出了苏格兰片反射率测试的方法和测试结果以及3 mm飞行物体的过靶波形.试验结果表明,采用原向反射屏和光纤光锥构成的光电探测系统具有较高的信噪比和灵敏度. 展开更多

关键词 大面积靶区 弹丸 苏格兰反射屏 光纤锥

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利用改进的熔融拉锥法制备单模光纤波分复用器 被引量：3

13

作者 施雷 陈险峰 +3 位作者 廖尉钧 卜胜利 陈玉萍 夏宇兴 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期501-505,共5页

研究了熔融拉锥光纤型波分复用器制备过程中各相关参量对其最小信道间隔的影响。并根据理论模拟的结论设计了新型的熔融拉锥装置,其中加热装置为有较长均匀加热区域的条形加热炉,使熔融拉锥光纤型波分复用器的耦合长度显著加长,改善了... 研究了熔融拉锥光纤型波分复用器制备过程中各相关参量对其最小信道间隔的影响。并根据理论模拟的结论设计了新型的熔融拉锥装置,其中加热装置为有较长均匀加热区域的条形加热炉,使熔融拉锥光纤型波分复用器的耦合长度显著加长,改善了传统拉锥方法对这一类型波分复用器可达到的最小信道间隔的限制,得到了初步实验结果,最小信道间隔达到3.01 nm。 展开更多

关键词 光纤光学 波分复用器 熔融拉锥 条形加热炉

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嵌入式微结构光纤器件的制作与研究 被引量：2

14

作者 于海娇 闫奇 +2 位作者 刘永军 田赫 孙伟民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期204-209,共6页

提出了一种基于大芯径塑料包层光纤的嵌入式微结构光纤器件,该结构的锥区末端具有均匀的折射率分布与光场分布。理论分析结果表明,耦合系数随着锥区直径的减小呈现指数形式增大,增大锥区的长度可以使器件的损耗减小。实验上采用固定式... 提出了一种基于大芯径塑料包层光纤的嵌入式微结构光纤器件,该结构的锥区末端具有均匀的折射率分布与光场分布。理论分析结果表明,耦合系数随着锥区直径的减小呈现指数形式增大,增大锥区的长度可以使器件的损耗减小。实验上采用固定式加热方法和移动式加热方法分别制作了这种器件,使用移动大热区拉锥系统可以使锥区的长度增大近5倍。利用波长632.8nm的He-Ne激光,测试了该器件不同长度锥区的损耗,锥区长度为0.7cm时损耗约为2.63dB,而锥区长度为3.4cm时损耗约为1.06dB,锥区长度对器件损耗的影响与理论分析一致,可以通过改进器件的结构实现低损耗传输。 展开更多

关键词 光纤光学 塑料包层光纤 拉锥 模式耦合

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光纤熔融拉锥中电弧加热的分析与实验 被引量：2

15

作者 张伟 荣伟彬 +2 位作者 杨威 王乐锋 孙立宁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期158-165,共8页

加热温度是光纤熔融拉锥制造中的关键因素,直接影响器件的性能。为了提高加热区域温度的稳定性和可控性,设计了高压电弧加热装置,并对电弧加热、弧区温度和光纤预热进行了分析。设计了高频高压电源和电极。电源的电流和频率独立可调,采... 加热温度是光纤熔融拉锥制造中的关键因素,直接影响器件的性能。为了提高加热区域温度的稳定性和可控性,设计了高压电弧加热装置,并对电弧加热、弧区温度和光纤预热进行了分析。设计了高频高压电源和电极。电源的电流和频率独立可调,采用电压闭环和电流控制确保引弧成功和提高电弧放电电流的稳定性,并分析了其放电过程。建立了弧区温度测量实验平台,采用红外热像仪测量加热中陶瓷棒的温度,得到了弧区温度。通过实验确定了频率、电弧控制电压以及加热距离与弧区温度的关系。通过电弧控制电压和通过加热距离控制电弧加热区的温度。通过计算得到电弧弧区的中心温度可达到1635℃,实验测得稳定性为2.37℃。建立了细径光纤(直径80μm)的加热模型,通过有限元的瞬态分析确定了预热时间,经过25 s,光纤加热区达到稳定。 展开更多

关键词 光纤光学 熔融拉锥 电弧加热 红外热像仪 温度测量 有限元仿真

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分光比可调的光子晶体光纤耦合器 被引量：1

16

作者 王兆芳 卜胜利 +1 位作者 苏德龙 毛连敏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期170-176,共7页

实验研究了一种磁流体包覆的光子晶体光纤耦合器,其分光比可由磁场在线调节。实验结果表明,耦合器耦合区的尺寸越小,其分光比随磁场的变化越敏感。在外磁场强度为0~14mT时,耦合区尺寸为27μm的耦合器分光比随磁场强度线性变化的灵敏度为... 实验研究了一种磁流体包覆的光子晶体光纤耦合器,其分光比可由磁场在线调节。实验结果表明,耦合器耦合区的尺寸越小,其分光比随磁场的变化越敏感。在外磁场强度为0~14mT时,耦合区尺寸为27μm的耦合器分光比随磁场强度线性变化的灵敏度为0.0289mT^(-1)。耦合器耦合区尺寸越小,环境温度对分光比的影响越强。对于实际应用的耦合器,应综合考虑分光比的磁场调谐特性及温度响应特性,选择合适参数的光子晶体光纤耦合器。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤耦合器 熔融拉锥 磁流体 光子晶体光纤 磁场

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基于熔融拉锥技术的双折射晶体包层型光纤偏振器的研究 被引量：1

17

作者 赵海军 谢良平 +3 位作者 曹阳 董彩霞 王少华 张佳全 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期492-496,共5页

建立简单模型,推导了晶体包层型光纤偏振器消光比的表达式,分析了消光比随锥腰直径和晶体包层长度的变化关系。兼顾锥腰光纤强度要求,对偏振器制作参数进行优化分析,并进行相应的实验研究。实验结果表明选择合适参数制作的偏振器,消光... 建立简单模型,推导了晶体包层型光纤偏振器消光比的表达式,分析了消光比随锥腰直径和晶体包层长度的变化关系。兼顾锥腰光纤强度要求,对偏振器制作参数进行优化分析,并进行相应的实验研究。实验结果表明选择合适参数制作的偏振器,消光比优于30dB,损耗小于0.5dB,在-50℃^+70℃温度范围内消光比变化小于1.5dB,损耗变化小于0.5dB,具有很好的温度性能和稳定性。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤偏振器 熔融拉锥 消光比

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光纤锥耦合CCD相机图像的平场校正方法 被引量：1

18

作者 江孝国 祁双喜 +1 位作者 王婉丽 王伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1361-1364,共4页

　对于光纤锥或光纤面板耦合的CCD相机所获图像中存在的响应非均性问题进行了阐述,分析了CCD相机输出信号的构成情况和图像传递间的响应关系,并给出了相应的表达式。利用平场校正方法对存在较严重非均性的图像进行了处理,处理过程分为三... 　对于光纤锥或光纤面板耦合的CCD相机所获图像中存在的响应非均性问题进行了阐述,分析了CCD相机输出信号的构成情况和图像传递间的响应关系,并给出了相应的表达式。利用平场校正方法对存在较严重非均性的图像进行了处理,处理过程分为三步:首先获取系统的暗本底图像(包括了暗电流及系统偏置),所选择的积分时间与被用来校正的图像的积分时间相同;其次,获取均匀光场的图像,并将其作为平场校正的参考图像;最后扣除本底,用相对标定的方法对图像进行校正,从而获得图像各像素响应率的相对标定系数,再用它对原始图像进行平场校正即可获得很好的结果。校正后的图像更清晰,噪声更小,很多细节都能在灰度图像中直接看出,经过边界处理和伪彩显示后可清晰地看到小于0.1mm的细缝,达到了图像精密处理的效果。 展开更多

关键词 光纤锥 响应非均性 固定花样噪声 平场校正 CCD相机

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基于Mach-Zehnder干涉的湿度光纤传感器的研究 被引量：1

19

作者 唐学敏 安佳丽 金永兴 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第6期38-41,共4页

介绍了一种可测量相对湿度的March-Zehnder(MZ)干涉的湿度光纤传感器,其传感结构是在两段标准单模之间腰椎放大熔接一段长为15 mm的单模光纤,并在中间的单模部分涂上一层5%的聚乙烯醇(PVA)。PVA的折射率随着环境湿度的变化而改变,从而... 介绍了一种可测量相对湿度的March-Zehnder(MZ)干涉的湿度光纤传感器,其传感结构是在两段标准单模之间腰椎放大熔接一段长为15 mm的单模光纤,并在中间的单模部分涂上一层5%的聚乙烯醇(PVA)。PVA的折射率随着环境湿度的变化而改变,从而使包层模有效折射率发生变化。当中间单模光纤周围环境湿度发生变化时,相应干涉峰中心波长也会发生移动,通过测量透射光谱来测量包层周围环境的湿度变化。实验测得该湿度传感器的灵敏度为0.0983 nm/%RH(RH表示相对湿度)。实验也证明基于MZ干涉的湿度光纤传感器具有良好的稳定性等一系列突出的优点。 展开更多

关键词 光纤光学 腰椎放大 湿度传感器 聚乙烯醇(PVA)

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扩芯-拉锥技术对光子晶体光纤合束器性能的改善

20

作者 周航 陈子伦 +2 位作者 李杰 侯静 陈金宝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期118-121,共4页

设计了一种新型的光子晶体光纤(PCF)合束器,利用光子晶体光纤的后处理技术塌缩纤芯周围的三圈空气孔使纤芯直径增大,再对PCF合束器进行熔融拉锥,将多路熔融拉锥后的光子晶体光纤熔接到一路多模光纤作为输出端。通过数值模拟计算得到:扩... 设计了一种新型的光子晶体光纤(PCF)合束器,利用光子晶体光纤的后处理技术塌缩纤芯周围的三圈空气孔使纤芯直径增大,再对PCF合束器进行熔融拉锥,将多路熔融拉锥后的光子晶体光纤熔接到一路多模光纤作为输出端。通过数值模拟计算得到:扩芯-拉锥PCF合束器在入射不同波长时的轴向损耗远小于直接拉锥PCF合束器。 展开更多

关键词 光纤光学 光子晶体光纤 选择性空气孔塌缩 合束器 拉锥 传输损耗

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