微结构光纤

摘要： kW级高功率激光柔性传输是激光清洗、激光焊接、激光刻蚀等高功率激光加工领域中必备的环节,而实现高功率激光低损耗传输的光纤是其关键器件。目前高功率激光传输光纤采用大芯径传能光纤,仍然存在着弯曲损耗大、柔性差等问题,并且使用过程中要经常维护。华南师范大学特种光纤研究中心提出一种大芯径空气包层微结构光纤,利用包层的空气孔可以极大降低激光泄露的风险,降低光纤制备过程中对耐高温涂敷层的严苛要求,实验结果证实该光纤在室温无制冷条件下可实现kW级激光传输,从而为10 kW级高功率激光柔性传输奠定基础。

摘要： 微纳尺度的微腔激光器具有高品质因素、低阈值、高灵敏度、易集成、低功耗以及灵活调谐等优点,被广泛应用于生物痕量感知、医疗靶向检测、集成光源标记和光流体传感领域。随着谐振腔纳米工艺的完善和高效率增益介质的突破,基于微结构光纤的微腔激光器成为相关研究聚焦的热点,并逐渐应用于生物科学和医疗监测研究。回顾了近二十年以来国内外研究者在微腔激光技术尤其是基于微结构光纤的微腔激光器方面的研究进展,分析微结构光纤内嵌谐振微腔与纳米增益介质材料的改进与提升,总结了光纤微腔激光器的技术特点优势并对此领域未来研究的方向提出了展望。

摘要： 为了实现太赫兹波的保偏波导传输,设计了一种含有纤芯缺陷孔和椭圆形包层空气孔的高双折射微结构光纤。通过在包层空气孔中选择性地填充太赫兹近零介电常量(epsilon-nearzero,ENZ)材料,引入了几何结构和材料分布的双重不对称性,破坏了2个偏振基模的简并以获得高双折射特性。应用有限元方法研究了光纤的双折射、损耗和色散等传输特性随结构参数的变化规律。在0.5 THz~2 THz的宽频段范围内获得了大于0.01的高双折射。x和y偏振基模的损耗在0.8 THz附近具有最小值,分别为0.903 dB·cm^(-1)和0.851 dB·cm^(-1)。纤芯缺陷孔可以有效调节色散特性,y偏振基模在1 THz~1.8 THz范围内具有(0±0.054)ps·THz^(-1)·cm^(-1)近零平坦色散特性。光纤的传输特性对ENZ材料的折射率变化不敏感。研究结论为研制太赫兹保偏光纤提供了理论参考。

摘要： 提出了一种使用聚酰亚胺涂敷、低羟基高纯石英玻璃微结构的散射增强型微结构光纤,用于监测和评估油井开采中水力压裂技术的过程与效果,该光纤对高温、高湿度、富氢环境有较好的耐受力。通过分布式传感系统测量了该光纤的散射增强效果,当光纤损耗为3 dB/km时,测量精度可以提高2~5倍,在实际油井压裂监测中,微结构光纤分布式传感系统数据结果显示,可以对压裂效果实现监测并进一步指导压裂和暂堵工作。

摘要： 基于表面等离子体共振的微结构光纤传感器具有高灵敏、免标记和实时监控等优点.如今,由于此类传感器广泛应用于食品安全控制、环境检测、生物分子分析物检测等诸多领域而受到大量研究.然而,目前所报道的绝大多数此类传感器只能应用于可见光或近中红外传感.因此,对可应用于中红外传感的表面等离子体共振微结构光纤传感器的研究是一项极具挑战性的工作.基于此,本文设计了一种可以工作在近红外和中红外区域的新型高灵敏表面等离子体共振微结构光纤传感器.传感器采用双芯单样品通道结构,该结构不仅可以消除相邻样品通道间的相互干扰和提高传感器的信噪比,还可以在超宽带波长范围内实现高灵敏检测.采用全矢量有限元法对其传感特性进行了系统的研究,研究结果表明:当待测样品折射率分布在1.423—1.513范围内时,传感器不仅可以在1.548—2.796μm的超宽带波长范围内进行工作,而且其平均灵敏度高达13964 nm/RIU.此外,传感器的最高波长灵敏度和折射率分辨率分别为17900 nm/RIU,5.59×10–7 RIU.

摘要： 近日,中国科学院西安光学精密机械研究所先进光电与生物材料研究室特种激光玻璃与光纤方向研究员王鹏飞团队在重金属氧化物中红外玻璃与光纤损耗超低控制机理与制备技术研究中取得进展。重金属氧化物中红外软玻璃低损耗制备技术和微结构光纤低损耗挤压成型关键技术的掌握,有利于推进材料学科围绕特种玻璃-光纤-应用一体化方向向前发展。

摘要： 为了提高基于激光吸收光谱技术的C2H2气体检测灵敏度,替代多通池在吸收光谱检测中的功能,设计了一种应用于C2H2吸收光谱检测的特殊微结构光纤,即单孔单芯内悬挂光纤.以C2H2吸收谱线1.5316μm的激光作为工作波长,基于有限元方法计算了光纤的模场分布,分析了光纤纤芯半径r、纤芯折射率n1及包层厚度D对基模中空气内层能量占比的影响,并获得了优化的光纤参数(空气内层半径R=25μm,纤芯半径r=0.49μm,纤芯折射率n1=1.72;包层厚度D=5μm,折射率为n2=1.45).提出了该光纤用于C2H2检测的方案,理论计算该光纤在光程1 km的情况下获得10-13量级的探测极限.

摘要： 主要对氮化镓激光材料检测技术和光电能转换技术进行研究,通过对氮化镓激光材料的电流光转换效率特性和电光热交叉耦合特性的研究,寻找适用于工业化检测氮化镓激光材料的自动化快速检测技术,同时,在检测过程中尽可能降低电能消耗.最终确定了简化检测流程,使用批量化检测实现检测速度的提高,利用微结构光纤降低检测过程的损耗,利用光电能转换技术实现检测中光能的回收利用以达到研究目的.

摘要： 为实现低成本的微结构光纤的精确制备，研究出精密机械钻孔法制备微结构光纤，打孔法操作简单，可以有效控制杂质含量，从而有效控制好光纤的衰减特性。但其缺点是，如果需要打的孔数太多，则操作将不再简便。因此比较适合制备FTTH用微结构光纤这类孔数少而且排布比较均匀的光纤。采用常规通信光纤的制备方法，即PCVD(等离子体化学气相沉积法)工艺制备掺锗芯层和石英包层的光棒，然后在光棒的芯层外侧的适当位置根据设计沿圆周方向等角度地打一定数量的孔，再将打好孔的光棒清洗干净后接续一根尾管，从而形成FTTH用微结构光纤预制棒，将之放在拉丝塔上拉制成FTTH用微结构光纤。该光纤具备良好的抗弯曲特性,并与G.652D光纤具有良好的兼容性,其在弯曲半径为2.5mm情况下1550nm弯曲附加损耗小于0.l0dB,与G.652D单模光纤的熔接损耗小于0.15dB.

摘要： 文章介绍了微结构光纤的可控色散特性.首先,通过调整包层空气孔直径和包层空气孔之间的距离,实现微结构光纤零色散位移、极宽波段色散平坦和色散符合的改变；其次,重点对微结构光纤的研究进展情况进行分类评述,总结了国内外在微结构光纤色散特性方面现有的研究成果,并对各类微结构光纤的性能优势以及在未来高速、超高速光纤通信系统中的应用前景进行了研究.

摘要： 光纤到户对光纤在小弯曲半径条件下的衰减特性提出了更高的要求.微结构光纤可以实现极小弯曲半径的低衰减光信号传输,是小弯曲半径单模光纤技术解决方案的有力竞争者.本文设计了一种新的微结构光纤,并研制出光纤样品.这种结构的光纤具有非常优良的弯曲特性.其最小弯曲半径可达2mm,1550 nm附加损耗小于0.1dB,并且具有优良的偏振模色散特性,熔接损耗也非常小,其与G.652D单模光纤的熔接损耗为0.12 dB.这些特性使其在光纤到户的复杂应用环境中具有明显的应用优势.

摘要： 微结构光纤是国际上当前的研究热点,其非凡特性给新型光器件注入了新的活力.从微结构光纤制备工艺技术、产品技术指标等方面阐述了国内外微结构光纤的研究最新进展,并阐述了国际上微结构光纤在高功率光纤激光器、光纤放大器、超连续光谱、飞秒激光、全光开关、色散补偿等光器件领域的重要应用及最新成果,最后提出了微结构光纤应用技术发展趋势.

摘要： 微结构光纤是一种在光纤内部引入微观结构的新型光波导,而内部结构的可调性使其具有了许多优越的特性。基于微结构光纤的特性,其在光通讯,光电子器件等方面都具有广泛的应用前景。锥形微结构光纤是利用标准火焰掠过技术对微结构光纤进行二次处理拉制而成的。通过控制转速,火焰掠速等参数,在保持光纤内部结构的同时可以拉制出各种形状的锥形的微结构光纤,例如线形,凹形和凸形锥形微结构光纤。锥形微结构光纤是光纤通信系统中的重要的基本器件之一,可以用作脉冲压缩,滤波器,模式转化器,耦合器,显微镜探针和传感器等。因此对锥形微结构光纤基本特性的研究至关重要。本文利用全矢量有效折射率法对锥形微结构光纤在五个特殊波长处的归-化频率和色散系数进行了研究模拟所用锥形微结构光纤的外形为线形，粗端和细端包层气孔直径分别为3μm和0.8μm。

摘要： 本文利用自组装方法在普通单模光纤裸纤表面生长胶体晶体，提出采用自组装方法可以制备一种新型的三维光子晶体微结构光纤。将直径为700nm的二氧化硅单分散度小于0.02%微球超声分散于乙醇溶液，通过垂直沉积法在表面经湿法腐蚀处理的裸光纤表面组装胶体晶体。采用SEM对样品进行表征，样品表面呈六角密排列，晶体呈FCC结构，其(111)面平行于光纤侧表面，在60摄氏度温度下制备的晶体样品有较好的质量。

摘要： 本文报道了基于碲酸盐和氟化物玻璃光纤的中红外光波段超连续相干光源产生。在波长为1556nm、脉冲宽度为400 fs、重复频率为16MHz的光纤激光器泵浦下，在36 cm长的自制碲酸盐微结构光纤中获得了平均功率为100 mW、频谱覆盖800到2800um的超连续相干光源(如图1所示)。rn 在波长为1450 nm、脉冲宽度为180 fs、重复频率为1 KHz的钛宝石激光器泵浦下，在2 cm长的自制碲酸盐微结构光纤中获得了平均功率为50 mw、频谱覆盖350到6280nm的超连续相干光源(如图2所示)。实验和数值模拟结果表明，利用碲酸盐和氟化物光纤可以产生覆盖紫外到中红外光波段的超连续相干光源。

摘要： 一种微结构化的多核心光纤，其具有微观结构区域，其中嵌入有至少两个基础单元，其中每个基础单元包括：核心，所述核心优选地由玻璃制成，确切地说包括掺杂二氧化硅的玻璃或聚合物，连同围绕它的纵向区域，其具有相对包层的折射率较小的折射率，所述区域可以采用填充有气体的孔的形状，确切地说，填充有空气或流体或聚合物或具有允许减小折射率的掺杂的另一玻璃的空间(进一步被称作孔)，嵌入在玻璃的矩阵中，确切地说是二氧化硅玻璃或聚合物。所述孔的折射率针对玻璃的矩阵的折射率减小，确切地说是二氧化硅玻璃或聚合物。基础单元的特征在于D2核心的直径、D3核心的直径以及对应于晶格常数Λ的相邻孔之间的距离。孔的中心定位在六边形的侧面的顶点和中点上，其中心通过核心表示；通过孔的中心形成的六边形的侧面c的长度优选地等于双倍的晶格常数Λ。并列的至少两个基础单元由包层包围，所述包层优选地由玻璃制成，确切地说，由二氧化硅玻璃或聚合物制成。用于处理多核心光纤的核心的装置的特征在于它包含具有所述毛细管中的平行布局的单核心的单模光纤(进一步被称作单模光纤)，其数目对应于所述多核心光纤的所述核心的数目，而具有单模光纤的所述毛细管与所述多核心光纤连接，例如，根据本发明的所述微结构化的光纤，而所述毛细管中的所述光纤的截面与所述多核心光纤的截面在它们的配置中是平行的。用于处理核心的装置的制造方法由以下项组成：1.分析多核心光纤的结构并且确定多核心光纤的核心的数目、核心的直径以及它们之间的距离，2.测量所述核心的直径和多核心光纤所连接的单模光纤的包层的直径，并且确定所述单模光纤的锥形化的标尺，3移除单模光纤的包层并且清洁它们的表面，4.优选地通过氢氟酸蚀刻所述单模光纤的暴露的且清洁的分段，使得在它们的可能的锥形化和相互的重新组装之后，所述多核心光纤的所述核心可能与所述单模光纤的所述核心对准，5.根据锥形化的计算的标尺，单模光纤的锥形化允许实现它们的核心的直径等于所述多核心光纤的所述核心的直径的尺寸(提供其优选的)，6.通过其锥形化到允许插入单模光纤和玻璃棒的大小的毛细管的制备，使得所述插入元件不具有移动的自由或它们的移动受到限制，7.在所述毛细管中放置单模光纤和玻璃棒，8.在所述毛细管中通过其加热和张紧对所述放置和剪接结构进行锥形化和夹持，同时在需要的情况下，所述多核心光纤也逐渐变窄，9.在与纵向毛细管的轴的直角下通过所述放置和剪接的结构切割毛细管，优选地通过用于光纤的具有各种外径和内部结构的切刀，具有所述纤维的受控制的拉伸的可能性，优选地所述毛细管表面是连同放置在所述毛细管中的结构一起抛光的，10.切割所述多核心光纤且优选地抛光其表面，11.所述毛细管对所述多核心光纤的定向连同放置且焊接在其内部中的结构，12.借助于任何所公开的技术，优选地通过剪接，连接所述多核心光纤与所述毛细管和其内部中的所述结构。

摘要： 本发明涉及一种包括含空隙区域的微结构纤维的制造工艺，该工艺包括如下步骤：从加热的预制棒中沿纵向拉制出微结构光纤，其中光纤沿着纵向连续前进；将射线束导向在光纤纵向上的纵向位置上，从而产生干涉图；检测干涉图并产生至少一个相应于干涉图并包括多个信号条纹周期的电检测信号；将第一检测信号送入第一计数电路；使用第一计数电路确定至少一个检测信号的多个信号波条纹周期中的第一干涉条纹增量的数量NA；确定光纤的外径d，以及在光纤前进过程中控制光纤的微结构，其中控制步骤包括至少一个以下步骤：(a)控制第一干涉条纹增量的数量NA处于干涉条纹增量的参考数量NAt的参考数量范围内，参考数量NAt小于第二干涉条纹增量的数量ND，其通过转换系数K与微结构光纤的外径d相关联，以及(b)将第一干涉条纹增量的数量NA乘以转换系数K计算微结构长度值dA，并控制微结构长度值dA处于参考微结构长度值dAt的参考范围之内，参考微结构长度值小于微结构光纤的外径d。

摘要： 本发明提供一种抑制受激拉曼散射的方法、高功率光纤激光器及全固态微结构光纤，全固态微结构光纤包括纤芯和微结构包层，所述纤芯为固态纤芯，微结构包层包覆在纤芯的外围，所述微结构包层位于正六边形点阵中的锗棒以及固态基底，正六边形点阵由内之外分布有多层，正六边形点阵中任意两相邻点的中心间距相等，纤芯位于正六边形点阵的中心位置，多根锗棒呈稀疏结构排布在各层正六边形点阵上，其中锗棒之间填充有固态基底。在传播常数一定的情况下，通过调整锗棒直径和折射率，使得全固态微结构光纤传输高功率光纤激光时，可实现高功率激光准单模长距离传输且能够抑制受激拉曼散射。

摘要： 本发明属于光纤流体控制领域，具体涉及一种基于光子带隙的侧抛光纤‑微结构光纤流体传感系统，包括侧抛光纤、微结构光纤、流入三通管、流出三通管、超连续光源与光谱仪，两段侧抛光纤的抛磨端口分别与微结构光纤两端相熔接构成侧抛光纤‑微结构光纤‑侧抛光纤的双侧抛磨结构，两段侧抛光纤的另一端分别接上超连续光源与光谱仪，两段侧抛光纤的抛磨区域分别内嵌于流入三通管与流出三通管中，流入三通管与流出三通管的另一端分别接上微结构光纤的两端；本发明的光纤流体传感系统可以实现对流动液体的实时检测，光纤抛磨区域的深度灵活可控，通过改变抛磨深度，可控制微结构光纤流体通道层数，影响系统灵敏度特性，可被广泛应用于光传感领域。

摘要： 根据本发明一个方面，通过使用惰性气体填充和/或净化微结构光纤的孔或者通过抽空，且可选地随后密封端部，由此在微结构光纤内制作例如光纤布拉格光栅的折射率修正。备选地，可以不预先净化或抽空该孔而密封该微结构光纤的端部。这样，在光敏荷载之后孔内存在的氢或氘将不会与大气氧气反应形成水。否则这种方式形成的水将严重损害光栅形成工艺。因此可以在微结构光纤中制作具有高质量和可预计规格的布拉格光栅或其他折射率结构。密封光纤端部还防止湿气向内扩散。本发明例如可以与光纤光学传感器、高功率光纤激光器等结合使用。

摘要： 本发明公开了一种微结构光纤甲醛净化系统，包括进气箱体、出气箱体和连接进气箱体与出气箱体的净化装置，所述净化装置由一根或多根修饰有阵列化微通道TiO

摘要： 本发明涉及一种包括含空隙区域的微结构纤维的制造工艺，该工艺包括如下步骤：从加热的预制棒中沿纵向拉制出微结构光纤，其中光纤沿着纵向连续前进；将射线束导向在光纤纵向上的纵向位置上，从而产生干涉图；检测干涉图并产生至少一个相应于干涉图并包括多个信号条纹周期的电检测信号；将第一检测信号送入第一计数电路；使用第一计数电路确定至少一个检测信号的多个信号波条纹周期中的第一干涉条纹增量的数量NA；确定光纤的外径d，以及在光纤前进过程中控制光纤的微结构，其中控制步骤包括至少一个以下步骤：(a)控制第一干涉条纹增量的数量NA处于干涉条纹增量的参考数量NAt的参考数量范围内，参考数量NAt小于第二干涉条纹增量的数量ND，其通过转换系数K与微结构光纤的外径d相关联，以及(b)将第一干涉条纹增量的数量NA乘以转换系数K计算微结构长度值dA，并控制微结构长度值dA处于参考微结构长度值dAt的参考范围之内，参考微结构长度值小于微结构光纤的外径d。

摘要： 本发明公开了一种用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤及光纤传像束。解决了目前太赫兹成像系统中激光器发出的太赫兹波光束的光强分布呈高斯分布，导致主动成像系统的照明不均匀，严重影响力成像的质量等问题。该光纤包括由太赫兹波段频率范围内的低损耗聚合物制成的基体；基体上开设外层空气孔组及内层空气孔阵列；外层空气孔组由多个第一空气孔构成；将所有第一空气孔的中心连接后围成规则的封闭图形；内层空气孔阵列由多个第二空气孔构成，且所有第二空气孔均位于所述规则的封闭图形内部；多个第二空气孔的孔径由中心向外呈梯度形逐渐减小，且第一空气孔的孔径大于中心处的第二空气孔孔径。

摘要： 本发明公开了一种空芯微结构光纤预制棒、光纤及其制备方法，其目的在于通过在空芯微结构光纤预制棒的嵌套结构单元中引入支撑片，不仅在不增加玻璃管嵌套层数的前提下增加了反射面，而且相比于相切结构嵌套的玻璃管，支撑片更容易准确定位，提高制造精度，由此解决现有的反谐振光纤通过增加嵌套微结构单元的层数来增加反射面导致的反射面曲率控制困难，制作精度低、实际损耗与理论损耗差距较大或批次一致性差的技术问题。

摘要： 本实用新型公开了一种微结构光纤甲醛净化系统，包括进气箱体、出气箱体和连接进气箱体与出气箱体的净化装置，所述净化装置由一根或多根修饰有阵列化微通道TiO