检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2020年第11期47卷 210-216页

作者：刘畅裴丽解宇恒王建帅郑晶晶宁提纲李晶北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

设计了一种基于异质结构的低串扰3-LP模12芯光纤,纤芯采用异质无沟槽辅助的环形折射率分布,结构简单且能增大纤芯的有效模场面积。利用COMSOL软件分析了异质纤芯的芯间串扰、有效模场面积等性能,结果表明,异质纤芯LP01,LP11,LP21模的芯... 详细信息

设计了一种基于异质结构的低串扰3-LP模12芯光纤,纤芯采用异质无沟槽辅助的环形折射率分布,结构简单且能增大纤芯的有效模场面积。利用COMSOL软件分析了异质纤芯的芯间串扰、有效模场面积等性能,结果表明,异质纤芯LP01,LP11,LP21模的芯间串扰分别低于-0.78,-0.66,-0.4 dB/km,有效模场面积分别为150,166,200μm 2。使用方点阵型纤芯排布方式,可实现包层直径约为213.8μm、相对纤芯复用因子为26.9的低串扰3-LP模12芯光纤设计,为通信容量的升级扩容提供器件支持。

关键词：光纤光学少模光纤多芯光纤少模多芯光纤低串扰

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基于超材料的太赫兹高灵敏度传感器的设计

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中国激光 2020年第8期47卷 322-331页

作者：霍红延凤平王伟杜雪梅郝梦真北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种以双开口谐振环和金属短线组合结构为基本单元的太赫兹高灵敏度传感器。具有不同辐射损耗的谐振环和金属短线的电磁波在远场的相消性干涉,使得反射谐振的线宽压窄,呈现出典型的非对称Fano型反射谱。数值模拟表明:通过改变双... 详细信息

提出了一种以双开口谐振环和金属短线组合结构为基本单元的太赫兹高灵敏度传感器。具有不同辐射损耗的谐振环和金属短线的电磁波在远场的相消性干涉,使得反射谐振的线宽压窄,呈现出典型的非对称Fano型反射谱。数值模拟表明:通过改变双开口谐振环与金属短线之间的耦合距离,可以调谐传感器的品质因子;当耦合距离为22μm时,品质因子可高达83。研究了所提超材料传感器对外加有机物厚度的敏感性,结果发现,频率偏移随有机物厚度增加呈指数增长,并在厚度超过10μm之后逐渐达到饱和。此外,对外加有机物传感器的折射率传感进行了研究,结果发现,当有机物厚度为22μm时,传感器的灵敏度约为171GHz/RIU,FOM值约为18.3,表现出极高的灵敏度。这种高灵敏度的传感器在生物化学检测方面具有广阔的应用前景。

关键词：传感器超材料高灵敏度太赫兹折射率传感

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基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器

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光子学报 2020年第6期49卷 140-147页

作者：郝丹王建帅解宇恒朱可薛壮壮裴丽北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 不详

为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨... 详细信息

为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨,最外侧大空气孔直接与待测物质接触,实现基于金属外涂覆的折射率实时测量.采用全矢量有限元法对该传感器的理论模型进行分析,结果表明,在1.12~1.37折射率范围内,传感器的共振波长位于中红外区域2505~3181nm,最高灵敏度为12000nm/RIU,分辨率为8.33×10^-6.该传感器利用中红外波段实现了低折射率检测,并且获得了超宽的检测范围和较高的灵敏度,在化工检测、生物医学传感以及水环境监测等领域具有广泛的应用前景.

关键词：光纤传感表面等离子体共振有限元法光子晶体光纤折射率传感器

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Mamyshev同步光谱可重叠多波长脉冲光纤激光器

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中国激光 2020年第8期47卷 8-19页

作者：李荣华马泽航唐城田魏淮北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

采用基于多级级联的非线性展宽和偏移滤波的Mamyshev腔,提出了同步光谱可重叠多波长光纤激光器,该单腔环形结构解决了传统多波长激光器中增益竞争和同步输出困难的问题。通过数值仿真,实现了中心波长分别为1035,1040,1045,1050 nm的四... 详细信息

采用基于多级级联的非线性展宽和偏移滤波的Mamyshev腔,提出了同步光谱可重叠多波长光纤激光器,该单腔环形结构解决了传统多波长激光器中增益竞争和同步输出困难的问题。通过数值仿真,实现了中心波长分别为1035,1040,1045,1050 nm的四波长脉冲的输出,每个波长的脉冲光谱宽度均为7 nm(大于相邻中心波长的间隔),峰值功率(在外部线性压缩之前)为0.9~1.0 kW,脉冲宽度约为0.28 ps。通过优化滤波器,讨论了对应的多波长输出,并分析了波长排列顺序对传输函数以及系统效率的影响。

关键词：激光器多波长 Mamyshev腔增益竞争同步输出光谱重叠

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高功率掺Tm^(3+)自相似脉冲激光器的仿真优化设计

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发光学报 2020年第6期41卷 719-728页

作者：石郑楠延凤平韩文国张鲁娜北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

利用非线性薛定谔方程(NLSE)为2μm掺Tm3+自相似脉冲激光器建立了一种新的数值模型。模型中,用NLSE描述脉冲在激光器中的产生和传播,利用MATLAB软件模拟了脉冲在激光腔内的演化特性,优化了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数,得... 详细信息

利用非线性薛定谔方程(NLSE)为2μm掺Tm3+自相似脉冲激光器建立了一种新的数值模型。模型中,用NLSE描述脉冲在激光器中的产生和传播,利用MATLAB软件模拟了脉冲在激光腔内的演化特性,优化了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数,得到了典型的2μm自相似脉冲的产生区域和特点。在最佳运行范围内,通过仿真得到了能量为7.87 nJ、脉宽为30.58 ps的具有严格正啁啾的高功率抛物线型脉冲。同时,分析了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数对自相似脉冲产生的影响,并模拟了光栅器件进行色散补偿,使输出脉宽达到547 fs,脉冲峰值功率达到20.85 kW。本文为获得高功率自相似脉冲提供了指导性意见。

关键词： 2μm自相似脉冲非线性薛定谔方程数值模拟光纤光学

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利用神经网络实现多模光纤传输散斑的识别

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光学学报 2020年第13期40卷 8-15页

作者：卢顺谭中伟刘艳杨婧雅张利伟牛慧北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

搭建实验平台,把26个字母的图像传入光纤,并在输出端采集散斑图.把散斑图展开到HSV色彩空间中,单使用V分量进行分类能达到不错的分类准确率,且能缩减训练时长.在预处理后,分别使用具有不同层数卷积结构的神经网络、卷积神经网络和支持... 详细信息

搭建实验平台,把26个字母的图像传入光纤,并在输出端采集散斑图.把散斑图展开到HSV色彩空间中,单使用V分量进行分类能达到不错的分类准确率,且能缩减训练时长.在预处理后,分别使用具有不同层数卷积结构的神经网络、卷积神经网络和支持向量机(CNN+SVM)算法、SVM算法对散斑图进行分类.测试结果发现,使用4420张散斑图作为训练集,3层卷积结构的神经网络的识别准确率为88%,4层卷积结构的神经网络的识别准确率为95%,CNN+SVM算法的识别准确率为98%,而SVM算法的识别准确率达到了100%.实验结果表明,把机器学习算法应用在光信号上,同样可以对多模光纤散斑图进行分类,当图像特征相对明显时,直接使用SVM算法对光纤输出散斑进行识别,可以大大提升多模光纤输出散斑图的识别准确率.

关键词：光纤光学光纤成像散斑图深度学习 SVM算法

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高功率掺铥光纤激光器及其在生物组织切割中的应用

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发光学报 2021年第5期42卷 708-716页

作者：韩文国延凤平冯亭张鲁娜秦齐李挺郭颖程丹白卓娅王伟关彪北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 河北大学物理科学与技术学院光信息技术创新中心河北保定071002

搭建了一个连续波高功率掺铥光纤激光器,并进行了生物组织切割研究。利用自制光纤光栅搭建了线形腔掺铥光纤激光种子源,种子源输出波长为1941.10 nm,光信噪比为75 dB,50 min内的波长抖动和功率抖动分别小于0.04 nm和0.265 dB,斜率效率... 详细信息

搭建了一个连续波高功率掺铥光纤激光器,并进行了生物组织切割研究。利用自制光纤光栅搭建了线形腔掺铥光纤激光种子源,种子源输出波长为1941.10 nm,光信噪比为75 dB,50 min内的波长抖动和功率抖动分别小于0.04 nm和0.265 dB,斜率效率和最大输出功率分别为5.6%和186 mW。基于主振荡功率放大结构,分别搭建了前置光放大器和主光放大器,两放大器的斜率效率分别为14.3%和35.86%,经过两级放大后得到21.9 W的激光输出。利用经光束整形后的激光光束进行了生物组织切割实验。设计了多组实验观察该激光器在不同功率和移动速度情况下,切割深度的变化情况。实验表明该掺铥光纤激光器具有良好的切割作用,在生物医学领域具有应用潜力。

关键词：光纤激光器掺铥光纤高功率组织切割

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与受激布里渊散射结合的微波光子滤波器

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光通信研究 2022年第3期3期(14)卷 45-49,78页

作者：郭丽君谭中伟北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

基于受激布里渊散射(SBS)效应的微波光子滤波器(MPF)不仅具有低阈值和高增益等优点,而且具有可重构和可调谐的特性,这些特点使得该滤波器引起了业内人士的广泛关注。文章通过对基于SBS的MPF的研究,得到滤波器通带的规律,带宽较大且通带... 详细信息

基于受激布里渊散射(SBS)效应的微波光子滤波器(MPF)不仅具有低阈值和高增益等优点,而且具有可重构和可调谐的特性,这些特点使得该滤波器引起了业内人士的广泛关注。文章通过对基于SBS的MPF的研究,得到滤波器通带的规律,带宽较大且通带较为平坦。用相位调制器(PM)与SBS效应相结合,通过改变泵浦支路输入光梳的个数和频率间隔,可以改变布里渊增益谱的带宽,从而改变滤波器的通带带宽和形状,即可实现滤波器带宽的可重构性。通过改变泵浦支路输入正弦信号的幅度就可以改变光梳的形状,随之改变布里渊增益谱和滤波器的平坦度。文章使用仿真软件Optisystem与Matlab联合仿真并分析,得到基于SBS效应形成MPF的规律和调谐方法。

关键词：微波光子滤波器滤波器受激布里渊散射可重构

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机械微弯长周期光纤光栅矢量模耦合特性研究

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光学学报 2020年第12期40卷 77-83页

作者：陶洪芈月安古皓李雪健任文华简伟任国斌北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

针对机械微弯长周期光纤光栅的基模HE11到高阶纤芯矢量模式(TE01、TM01和HE21)的耦合特性,分析了阶跃型和反抛物线型两种少模光纤结构下机械微弯长周期光纤光栅的光栅周期、微弯幅度和耦合系数等参数对矢量模式耦合的影响。研究结果表明... 详细信息

针对机械微弯长周期光纤光栅的基模HE11到高阶纤芯矢量模式(TE01、TM01和HE21)的耦合特性,分析了阶跃型和反抛物线型两种少模光纤结构下机械微弯长周期光纤光栅的光栅周期、微弯幅度和耦合系数等参数对矢量模式耦合的影响。研究结果表明,耦合系数是模式耦合过程中的关键,通过施加压力改变光纤的微弯幅度可以有效调谐光栅矢量模式的耦合强度。基于反抛物线型光纤结构的机械微弯长周期光纤光栅可以特定波长激发特定的高阶矢量模式(TE01、TM01和HE21),并且由基模向高阶模式转换的谐振波长可调谐。该机械微弯长周期光纤光栅在矢量模式复用、轨道角动量的产生和复用领域有潜在的应用价值。

关键词：光纤光学机械微弯长周期光纤光栅少模光纤矢量模式转换

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基于环形芯光纤的超低差分模式增益涡旋光纤放大器

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发光学报 2020年第1期41卷 55-62页

作者：古皓汤敏曹敏芈月安陶洪李雪健任文华简伟任国斌北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性,研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明,该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输,且C波段(1530~156... 详细信息

提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性,研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明,该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输,且C波段(1530~1565 nm)所有信号模式增益大于23 dB,信噪比高于27 dB,差分模式增益小于0.015 dB。所提出的基于环形芯光纤的涡旋光纤放大器具有支持轨道角动量模式数量多、差分模式增益低、信噪比高的优势,对于OAM复用长距离传输系统中的在线放大具有重要参考价值。

关键词：光纤放大器轨道角动量有效折射率差差分模式增益自发辐射放大

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