光纖熔融拉錐器件

基于變分理論,分析了常規(guī)對(duì)稱單模熔融拉錐光纖耦合器的腰部區(qū)域和梯度區(qū)域的耦合行為,得出了耦合器耦合比與波長的關(guān)系,并在熔融拉錐機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了相應(yīng)的波長響應(yīng)實(shí)驗(yàn),理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明:在一定波長范圍內(nèi),耦合比不但對(duì)波長敏感,且響應(yīng)具有單調(diào)性。利用此特性,光纖耦合器有望作為光波長敏感元件,開發(fā)出結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉的光波長探測(cè)器。

根據(jù)光纖的消逝場(chǎng)耦合模理論,論述了熔融拉錐型光纖耦合器的工作原理;以六軸型熔融拉錐機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究了熔融拉錐法制作3db單模光纖耦合器的過程;分析了拉伸速度與附加損耗及損耗偏差的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)拉伸速度為150μm/s時(shí),耦合器的性能達(dá)到最優(yōu);此外,利用光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了光纖耦合器的插入損耗、附加損耗、方向性與均勻性等光譜特性參數(shù)。研究結(jié)果表明,所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果與耦合理論分析結(jié)果吻合,說明該方法具有制作過程簡單、附加損耗低、環(huán)境穩(wěn)定以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

采用聚焦紅外激光光束進(jìn)行熔融加熱,針對(duì)激光熔融拉錐型光纖耦合器設(shè)計(jì)了一種熔融區(qū)域長度為200μm的微型光纖耦合器.使用光束傳輸法對(duì)拉錐長度和耦合區(qū)域的寬度進(jìn)行了模擬并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,在1320μm的拉錐長度和14μm的耦合寬度處找到了最優(yōu)化且低損耗的耦合器尺寸配置.

光纖光器件講解

結(jié)合2×2熔錐型光纖耦合器的制作,實(shí)驗(yàn)研究了拉錐速度、耦合長度、火焰位置3個(gè)關(guān)鍵制作參數(shù)對(duì)耦合器的插入損耗和附加損耗影響。當(dāng)拉錐速度控制在150μm/s時(shí),耦合器的插入損耗和附加損耗可以控制在較低水平;在拉錐長度較短的區(qū)間內(nèi),插入損耗與拉錐長度基本成線性關(guān)系;制作低損耗耦合器,火焰存在最佳高度為5.75mm。

根據(jù)熱粘彈流變理論和時(shí)溫等效原理,以廣義maxwell模型模擬高溫下熔融光纖玻璃的粘彈特性,建立了光纖耦合器熔融拉錐過程熱粘彈數(shù)值分析模型;采用熱電偶和電位差計(jì)測(cè)定了氣體火焰的溫度;并以此溫度場(chǎng)作為邊界條件,結(jié)合有限元軟件對(duì)光纖耦合器熔融拉錐過程進(jìn)行熱瞬態(tài)數(shù)值分析,得到了光纖耦合器在熔融拉伸過程中的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)最高溫度為1171℃,拉伸速度為0.15μm/s時(shí),最大拉應(yīng)力為20.0mpa;光纖內(nèi)部的最大等效應(yīng)力與拉錐速度呈正比,且在拉伸的過程進(jìn)行大約0.4s后光纖內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定。

以不同拉錐速度制作的耦合器為樣品,用顯微紅外光譜儀測(cè)試了其熔區(qū)和錐區(qū)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在1100cm-1和810cm-1左右有兩個(gè)明顯的特征峰;1100cm-1特征峰在錐區(qū)的波數(shù)最高,熔區(qū)次之,裸光纖最小;隨著拉錐速度的增大,1100cm-1特征峰移向高波數(shù);150μm/s的拉錐速度下制作的耦合器熔錐區(qū)析晶少,微觀結(jié)構(gòu)畸變小,性能最優(yōu)。

光纖通信系統(tǒng)與光器件(光器件)

隨著需求的增長,人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、傳輸速度提出了越來越高的要求,在企業(yè)中,急劇增加的業(yè)務(wù)量加快了萬兆網(wǎng)絡(luò)的普及;在家庭中,對(duì)高清晰度電視和高速寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求,加速著三網(wǎng)融合。然而,網(wǎng)絡(luò)布線中被大量采用的銅纜,系統(tǒng)性能已經(jīng)達(dá)到了極致,不能適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)的要求。曾經(jīng)是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)主干布線的光纖,由幕后走到了前臺(tái),光纖將取代銅纜成為下一代網(wǎng)絡(luò)布線的主流,光纖到戶(ftth)、光纖到桌面(fttd)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。下面筆者將網(wǎng)絡(luò)中常用的光纖及光纖連接器、適配器、模塊等連接器件進(jìn)行簡單的介紹。

作為一個(gè)光纖通信系統(tǒng),光纖只是其中最基礎(chǔ)的部分,要全面的了解一個(gè)光纖通信系統(tǒng),僅僅認(rèn)識(shí)光纖是不夠的。在如圖1所示的光纖通信系統(tǒng)中,除了必備的光纖以外,在傳輸線路中還需要各種輔助器件以實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間或光纖與光傳輸設(shè)備之間的連接、耦合等多種功能。這些輔助器件種類繁多,參數(shù)復(fù)雜,功能及形式各異,常常令人眼花繚亂。接下來我們就對(duì)這些常用的器件進(jìn)行簡單的介紹。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件波分復(fù)用器件教學(xué)提綱

闡述了綠色熒光蛋白的晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性,以及熒光蛋白在異源細(xì)胞內(nèi)能自發(fā)產(chǎn)生熒光,用于活細(xì)胞適時(shí)定位觀察,研究外界信號(hào)刺激下蛋白的變化過程,獲得自然真實(shí)狀態(tài)。熒光蛋白成像技術(shù)使錯(cuò)綜復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能研究達(dá)到跟蹤、定位、監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)觀察。查明化學(xué)反應(yīng)在細(xì)胞、組織間的傳遞過程。介紹了分子熒光探針的主要優(yōu)越性及其在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究和藥物開發(fā)中的應(yīng)用。光量子光纖器件是指光動(dòng)力治療時(shí)光敏物質(zhì)在光照下由基態(tài)激發(fā)所吸收的能量量子化,有利于促進(jìn)細(xì)胞再生,提高療效。將分子熒光探針和光量子治療光纖器件形成一體化集成系統(tǒng)。將實(shí)現(xiàn)重大疾病的早期檢測(cè)、病灶的精確定位、靶向量子治療與實(shí)時(shí)在線跟蹤一體化。

第2章光接入網(wǎng)用光纖和器件詳解

光纖通信系統(tǒng)-常見光無源器件.

本文表述了在光器件生產(chǎn)時(shí)所用的并帶光纖在生產(chǎn)中遇到的技術(shù)難題,以及器件光纖帶比普通光纖帶更加嚴(yán)苛的要求,并從原材料選擇、準(zhǔn)備,產(chǎn)線調(diào)整,工藝控制,質(zhì)量檢測(cè)等方面做了分析。

波導(dǎo)型聲光調(diào)制器作為高功率全光纖調(diào)q激光器中的調(diào)制器件,光纖與器件對(duì)接耦合損耗大是影響其性能的主要因素。通過分析波導(dǎo)端面的ti條半寬度與光波導(dǎo)模場(chǎng)分布的關(guān)系,計(jì)算出ti∶linbo3錐形光波導(dǎo)與光纖耦合損耗最小時(shí)對(duì)應(yīng)的最佳ti條半寬度。分析得到ti∶linbo3波導(dǎo)端面的ti條半寬度對(duì)耦合損耗的影響,以及光波導(dǎo)的不同切型對(duì)最佳ti條半寬度的影響。

介紹了一種光敏封裝膠的制備方法、性能及應(yīng)用情況.試驗(yàn)表明,該膠具有光學(xué)性能優(yōu)良,粘接強(qiáng)度高,固化定位速度快,低收縮率,耐高低溫變性好等優(yōu)點(diǎn).可用于光纖通訊器件的粘接封裝

通過分析2×2熔融拉錐型光纖耦合器耦合模理論與制作工藝特征,實(shí)驗(yàn)研究了熔融拉錐耦合比與波長的相關(guān)性,結(jié)果表明拉錐耦合比與波長近似成線性關(guān)系。

利用可調(diào)諧光源和光譜分析儀建立的光無源器件測(cè)試系統(tǒng),測(cè)試了熔錐型光纖耦合器的附加損耗、插入損耗、方向性和均勻性等光學(xué)性能,研究了光學(xué)特性與拉錐速度的相關(guān)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):器件的光學(xué)性能與制作工藝密切相關(guān),如存在一個(gè)拉錐速度區(qū)間(這里為150μm/s附近的區(qū)間),使得光纖耦合器的損耗小、方向性好,離開此區(qū)間,器件的性能迅速下降。

利用微機(jī)與步進(jìn)電機(jī)相結(jié)合的技術(shù),控制常用的雙坩堝光纖拉絲機(jī)出絲管口的直徑大小和鼓輪轉(zhuǎn)速快慢,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控拉制1~2m長錐形光纖的新方法,并且利用傳播模式分析了拉制方法的優(yōu)劣.

設(shè)計(jì)了一種新型的光子晶體光纖(pcf)合束器,利用光子晶體光纖的后處理技術(shù)塌縮纖芯周圍的三圈空氣孔使纖芯直徑增大,再對(duì)pcf合束器進(jìn)行熔融拉錐,將多路熔融拉錐后的光子晶體光纖熔接到一路多模光纖作為輸出端。通過數(shù)值模擬計(jì)算得到:擴(kuò)芯-拉錐pcf合束器在入射不同波長時(shí)的軸向損耗遠(yuǎn)小于直接拉錐pcf合束器。

通過旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)未封裝的熔錐型光纖耦合器耦合區(qū)施加扭轉(zhuǎn)作用,發(fā)現(xiàn)耦合比可以隨扭轉(zhuǎn)角度的變化而連續(xù)改變。實(shí)驗(yàn)表明:耦合器的耦合比不但對(duì)扭轉(zhuǎn)作用敏感,而且變化呈單調(diào)性;同時(shí)扭轉(zhuǎn)作用不影響耦合器的附加損耗和工作波長。