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对称氧化限制结构提高795 nm VCSEL单模功率
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作者 贾秀阳 贾志刚 +3 位作者 董海亮 陈小东 高茂林 许并社 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期809-818,共10页
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷原子钟和量子陀螺仪的激光光源,一般采用单氧化限制结构保证单模输出,但这种结构输出功率较小且功耗较高。本文利用PICS3D软件首先对不同位置单氧化限制层进行模拟分析,结果表明,氧化限制层越靠... 795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷原子钟和量子陀螺仪的激光光源,一般采用单氧化限制结构保证单模输出,但这种结构输出功率较小且功耗较高。本文利用PICS3D软件首先对不同位置单氧化限制层进行模拟分析,结果表明,氧化限制层越靠近有源区,其对载流子的限制能力越强,因此在相同的注入电流条件下器件的输出功率越高。在此基础上设计了靠近有源区对称双氧化限制和四氧化限制结构VCSEL,与传统单氧化限制结构相比,多氧化限制结构VCSEL有源区有较高的电流密度,且输出功率与电光转化效率有较大提高。此外,本文还通过远场、近场分析了氧化限制层数量对器件光学性能影响,发现随着氧化限制层数量的增加,VCSEL高阶模式更多集中在出光孔处且远场发散角增大。本研究对于通过多氧化限制层优化VCSEL性能,平衡输出功率和光学性能具有参考意义。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 对称氧化限制结构 电流密度 载流子浓度 单模 光场分布
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基于GIMF的空芯反谐振光纤与单模光纤低损耗熔接
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作者 马晓辉 李楚晨 +9 位作者 宋超 胡天豪 赵中斌 刘浩 张维 周勇 方文坛 陈小林 黄松 高伟清 《光电工程》 北大核心 2025年第1期2-8,共7页
本文提出了一种引入渐变折射率多模光纤作为过渡光纤的嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的低损耗熔接方法。使用渐变折射率多模光纤作为模场适配光纤,利用其自成像效应扩大单模光纤中的模场,实现了嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的模场匹配... 本文提出了一种引入渐变折射率多模光纤作为过渡光纤的嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的低损耗熔接方法。使用渐变折射率多模光纤作为模场适配光纤,利用其自成像效应扩大单模光纤中的模场,实现了嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的模场匹配。实验中探究了熔接时放电时间和放电功率对熔接损耗的影响。基于优化后的熔接方案,有效保护了嵌套空芯反谐振光纤熔接端面微结构的完整性,平均熔接损耗低至0.60 dB。实验结果对提高嵌套空芯反谐振光纤与现有光纤体系的兼容性提供了参考。 展开更多
关键词 空芯反谐振光纤 嵌套结构 场匹配 渐变折射率光纤 单模光纤 熔接
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基于多模-单模-多模结构和光纤布拉格光栅同时测量温度和折射率 被引量:14
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作者 童峥嵘 郭阳 +1 位作者 杨秀峰 曹晔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期921-926,共6页
利用单模光纤(SMF)中的包层模与纤芯导模之间的干涉,提出了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构与布拉格光栅(FBG)级联可同时测量温度和折射率的传感器。基于MSM结构的干涉谱和FBG的透射峰对温度和折射率具有不同响应灵敏度的特点,利用敏... 利用单模光纤(SMF)中的包层模与纤芯导模之间的干涉,提出了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构与布拉格光栅(FBG)级联可同时测量温度和折射率的传感器。基于MSM结构的干涉谱和FBG的透射峰对温度和折射率具有不同响应灵敏度的特点,利用敏感矩阵实现了对温度和折射率的同时测量。实验测得MSM结构和FBG的温度灵敏度分别为0.055 2nm/℃和0.015 8nm/℃,MSM结构的折射率灵敏度为109.702nm/RIU,而FBG对折射率变化不敏感。温度和折射率的测量精度分别为±0.32℃和±0.002 3。实验显示提出的MSM结构的温度灵敏度比单模-多模-单模(SMS)结构传感器提高了5倍,同时由于SMF中的包层模对外界环境的变化较敏感,该MSM结构也可应用于其他传感领域。 展开更多
关键词 光纤传感 同时测量 温度测量 折射率测量 多模-单模-多模(MSM)结构
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磁流体包覆的无芯-单模-无芯光纤结构的磁场传感特性 被引量:8
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作者 卜胜利 汤佳莉 +1 位作者 刘志恒 罗龙锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期7-10,共4页
基于磁流体包覆的无芯-单模-无芯光纤的磁场传感结构中,无芯光纤起激发单模光纤的包层模并实现芯模-包层模干涉的作用.实验测量了该传感结构在不同外界磁场强度和温度下的透射光谱,研究了其磁场传感性能及环境温度对传感性能的影响.结... 基于磁流体包覆的无芯-单模-无芯光纤的磁场传感结构中,无芯光纤起激发单模光纤的包层模并实现芯模-包层模干涉的作用.实验测量了该传感结构在不同外界磁场强度和温度下的透射光谱,研究了其磁场传感性能及环境温度对传感性能的影响.结果表明,随外界磁场强度的增加,波长在1 462nm和1 477nm位置附近的干涉谷均发生红移,其相应的磁场传感灵敏度分别为67.28pm/Oe和49.82pm/Oe;波长在1 462nm位置附近的干涉谷随温度的增加发生蓝移,干涉谷随温度变化的灵敏度为37.8pm/℃,该传感结构制作简单、灵敏度高,有很好的应用前景. 展开更多
关键词 无芯-单模-无芯光纤结构 磁场传感 干涉 磁流体 无芯光纤
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单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计 被引量:3
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作者 张亚妮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1800-1804,共5页
采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,得到了一种新型结构的单偏振单模微结构光纤,以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯为基材,对其偏振模场、快轴模和慢轴模截至波长和约束损耗进行了研究.结果发现,通过改变光纤结构参量,可以使光纤基模两... 采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,得到了一种新型结构的单偏振单模微结构光纤,以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯为基材,对其偏振模场、快轴模和慢轴模截至波长和约束损耗进行了研究.结果发现,通过改变光纤结构参量,可以使光纤基模两个正交偏振态截止波长不同,光纤中只能传输基模的一个偏振态(慢轴模).若调整光纤单偏振单模工作区在聚合物光纤通信窗口650nm附近,该光纤传输慢轴模的约束损耗低于0.05dB/m. 展开更多
关键词 导波与光纤光学 结构聚合物光纤 单偏振单模 有限元法 约束损耗
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非对称应力结构单模光纤的偏振特性 被引量:2
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作者 季敏宁 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期45-47,共3页
本文通过理论分析 ,得出了非对称应力结构单模光纤 ,不管其应力结构如何 ,其本征传导模必定是线偏振的。在这种光纤中只存在线双折射 ,而没有任何形式的圆双折射。
关键词 非对称应力结构 单模光纤 偏振特性
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基于结构调整实现单模单偏振太赫兹PCF 被引量:1
7
作者 汪静丽 陆驰 《光通信研究》 北大核心 2018年第4期18-21,73,共5页
文章提出一种光子晶体光纤(PCF),通过调整结构,改变包层缺陷中微型空气孔的排列方式、孔大小和孔孔间隔实现折射率匹配耦合,达到单模单偏振传输的目的。采用全矢量有限元法仿真建模,结果表明,当包层缺陷中微型空气孔直径为27.7μm、孔... 文章提出一种光子晶体光纤(PCF),通过调整结构,改变包层缺陷中微型空气孔的排列方式、孔大小和孔孔间隔实现折射率匹配耦合,达到单模单偏振传输的目的。采用全矢量有限元法仿真建模,结果表明,当包层缺陷中微型空气孔直径为27.7μm、孔孔间隔为38μm,且采用三角晶格排列时,在0.719~1THz范围内,偏振损耗比>100,实现了单模单偏振传输,此时y偏振基模的传输损耗最低为2.4e-3 dB/km。与填充法实现折射率匹配耦合相比,调整结构可以获得更大的偏振损耗比479,更低的传输损耗2.4e-3 dB/km以及更宽的带宽0.281THz。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 太赫兹 单模单偏振 结构调整
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单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计
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作者 许强 王苗 +1 位作者 刘飞 张亚妮 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期25-27,共3页
采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,设计实现了一种新型结构的单偏振单模(single polarization single mode,SPSM)微结构光纤(Microstructured optical fibers,MOFs),以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)... 采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,设计实现了一种新型结构的单偏振单模(single polarization single mode,SPSM)微结构光纤(Microstructured optical fibers,MOFs),以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)为基材,对其偏振模场、快轴模和慢轴模截至波长和约束损耗进行了研究。结果发现,通过改变光纤结构参数,可以使光纤基模两个正交偏振态截止波长不同,光纤中只能传输基模的一个偏振态(慢轴模)。若调整光纤单偏振单模工作区在聚合物光纤通信窗口650nm附近,该光纤传输慢轴模的约束损耗低于0.06 dB/m。该研究为本体聚合技术制备单偏振单模微结构聚合物光纤提供了理论依据。 展开更多
关键词 导波与光纤光学 结构聚合物光纤 单偏振单模 有限元法 约束损耗
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矩形波纹过模周期慢波结构色散特性及其单模工作分析
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作者 张军 钟辉煌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期476-480,共5页
 通过数值模拟,给出了一种求解矩形波纹过模周期慢波结构TM0n模的色散关系的简便方法;研究了周期慢波系统平均半径、波纹周期、波纹幅度等结构参数对本征模式色散特性的影响;讨论了周期慢波系统中表面波与体积波的存在条件;分析了过模...  通过数值模拟,给出了一种求解矩形波纹过模周期慢波结构TM0n模的色散关系的简便方法;研究了周期慢波系统平均半径、波纹周期、波纹幅度等结构参数对本征模式色散特性的影响;讨论了周期慢波系统中表面波与体积波的存在条件;分析了过模周期慢波系统仍能工作在单模状态下的原因。结果表明,过模周期慢波系统中,当结构参数满足一定条件,且与束电压、束半径匹配,使电子束与TM01模同步点位于π模附近,此时TM01模的总场是表面波,在两种选模机制作用下系统可实现TM01单模工作。 展开更多
关键词 周期慢波结构 色散特性 单模工作 数值
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单模光纤的旋转连接及结构上的考虑 被引量:3
10
作者 刘武 王世英 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1999年第2期158-159,共2页
介绍了实现单模光纤旋转连接所采用的方法,提出了在旋转机构中采取的一些技术措施。
关键词 单模光纤 旋转连接 结构
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高功率隔离器单模与多模工作退偏特性 被引量:5
11
作者 葛廷武 陆丹 +2 位作者 伍剑 徐坤 林金桐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1229-1233,共5页
以传统结构隔离器为模型,应用琼斯理论,比较分析了单模与多模激光入射时高功率隔离器热致退偏特性。研究结果表明:高功率隔离器热致退偏可分为线性双折射致退偏与圆双折射致退偏;两种退偏均与入射激光功率的平方成正比;在光功率一定的... 以传统结构隔离器为模型,应用琼斯理论,比较分析了单模与多模激光入射时高功率隔离器热致退偏特性。研究结果表明:高功率隔离器热致退偏可分为线性双折射致退偏与圆双折射致退偏;两种退偏均与入射激光功率的平方成正比;在光功率一定的条件下,线性双折射致退偏不随光斑半径的变化而变化,圆双折射致退偏随光斑半径的增大而减小;在其它条件相同的条件下,多模光场能够有效地降低隔离器热致退偏,多模时线性双折射致退偏仅为单模时退偏的60%,圆双折射致退偏也比单模时要小,减小幅度随光斑半径的增加而增加。 展开更多
关键词 高功率 隔离器 退偏 单模 多模
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单模与多模光纤级联型压力传感器 被引量:3
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作者 付兴虎 谢海洋 +2 位作者 王柳柳 付广伟 毕卫红 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期130-134,共5页
研制了一种基于单模光纤与多模光纤级联结构的马赫-曾德尔干涉型压力传感器,它通过将一段单模光纤夹熔在两段多模光纤之间制成.利用纤芯的不匹配所激发的单模光纤中纤芯模和包层模之间的干涉,使外界压力的变化直接作用于单模光纤内部光... 研制了一种基于单模光纤与多模光纤级联结构的马赫-曾德尔干涉型压力传感器,它通过将一段单模光纤夹熔在两段多模光纤之间制成.利用纤芯的不匹配所激发的单模光纤中纤芯模和包层模之间的干涉,使外界压力的变化直接作用于单模光纤内部光场,获得较高灵敏度.当传感器总长度为39mm时,可获得较为理想的传输谱线.压力传感实验表明:随着压力的增大,传输光谱向长波方向漂移,在2~16N的压力范围内,传感器的压力灵敏度为554.830pm/N,线性度为0.984,具有结构简单、易于制造、成本较低、灵敏度高等优点,可用于不同领域的压力传感. 展开更多
关键词 单模光纤 多模光纤 马赫-曾德尔干涉仪 级联型 压力
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单模光纤模场直径测量实验教学内容的改革和创新 被引量:4
13
作者 王丽 陈江博 胡曙阳 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2009年第8期8-10,19,共4页
结合应用物理学专业本科生的专业物理实验项目“单模光纤模场直径的测量”的教学内容、教学方式、创新思路和改革尝试进行了分析。针对显微镜不容易精确测量单模光纤的几何参数,如芯径、参考表面直径等,采用了远场和近场扫描法,通过... 结合应用物理学专业本科生的专业物理实验项目“单模光纤模场直径的测量”的教学内容、教学方式、创新思路和改革尝试进行了分析。针对显微镜不容易精确测量单模光纤的几何参数,如芯径、参考表面直径等,采用了远场和近场扫描法,通过测量与芯径尺寸有关并且容易精确测量的单模光纤的模斑直径,并融合单模光纤数值孔径,加大实验教学内容,淡化实验环节中的课堂内外的区分度。强化学生在实际测量中对理论知识有一定的感性认识,达到在具体的实验项目中实现创新型人才培养的目的。 展开更多
关键词 光纤通信 单模光纤 场直径 实验教学 人才培养
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单模光纤偏振模色散(PMD)的理论 被引量:12
14
作者 薛梦驰 陈述 俞根娥 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1999年第2期119-125,共7页
系统地研究了有关偏振模色散(PMD)的一些理论,包括PMD的起因、估算、模式耦合、标称值的确定等。指出了双折射是引起PMD的首要原因,说明了光纤材料的形状、应力、弯曲、扭转及电磁场等因素都能导致双折射。而模式耦合则是... 系统地研究了有关偏振模色散(PMD)的一些理论,包括PMD的起因、估算、模式耦合、标称值的确定等。指出了双折射是引起PMD的首要原因,说明了光纤材料的形状、应力、弯曲、扭转及电磁场等因素都能导致双折射。而模式耦合则是影响PMD的一系列特性(例如PMD与长度的依赖关系等)的重要原因。 展开更多
关键词 偏振色散 双折射 式耦合 单模光纤
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用光谱分析法测量单模光纤的偏振模色散 被引量:8
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作者 邹林森 雷非 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期75-78,共4页
本文介绍了光谱分析法测量单模光纤偏振模色散(PMD)的理论根据和测试实验装置以及实测结果。由于目前单模光纤偏振模色散测试仪表价格昂贵,所以本文介绍的方法很有实用价值。
关键词 偏振色散 光谱分析法 测量 单模光纤 光纤通信
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标准单模光纤宏弯曲损耗的理论研究 被引量:7
16
作者 王建飞 王高刚 张逸新 《光通信研究》 北大核心 2006年第6期45-47,共3页
文章给出了多包层标准单模光纤的宏弯曲损耗模型,这一损耗模型不仅适用于多包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算,也适用于单包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算。文章还讨论了弯曲半径及工作波长与单模光纤弯曲损耗之间的关系,并把这种关系与... 文章给出了多包层标准单模光纤的宏弯曲损耗模型,这一损耗模型不仅适用于多包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算,也适用于单包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算。文章还讨论了弯曲半径及工作波长与单模光纤弯曲损耗之间的关系,并把这种关系与传统的弯曲损耗模型进行了比较,比较结果表明,单模光纤包层对弯曲损耗有很大的影响。此外,文章还运用模式耦合理论详细解释了廊(Whispering-gallery,WG)模对损耗振荡的影响。 展开更多
关键词 单模光纤 弯曲损耗 WG
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基于双压电晶圆的Lamb波单模式提取方法 被引量:2
17
作者 张华 刘国强 +1 位作者 李明 张杰 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期110-112,共3页
基于压电传感器和兰姆(Lamb)波的主动诊断技术是一种有效的复合材料结构健康监测方法。Lamb波传播特性复杂,频散现象和模态混叠导致接收信号的单一模式难以分辨。该文提出了一种采用双压电晶圆来提取Lamb波中单一模式信号方法,它可以有... 基于压电传感器和兰姆(Lamb)波的主动诊断技术是一种有效的复合材料结构健康监测方法。Lamb波传播特性复杂,频散现象和模态混叠导致接收信号的单一模式难以分辨。该文提出了一种采用双压电晶圆来提取Lamb波中单一模式信号方法,它可以有效地解决由于多模式所引起信号混叠。由于该方法是从传感器自身物理特性出发,不依赖具体结构或者传感器布置特性,所以该方法具有更好的工程适应性。碳纤维复合材料平板中的单模式Lamb波提取实验,验证了方法有效性。 展开更多
关键词 结构健康监测 兰姆(Lamb)波 双晶圆压电元件 单模提取
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单模-多模光纤产生系列Bottle beam 被引量:1
18
作者 李攀 吴逢铁 +1 位作者 陈姿言 孙川 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期2087-2091,共5页
提出一种利用多模光纤的多模干涉效应在自由空间中获得多个局域空心光(Bottle beam)的新方法。单模-多模光纤结构是一段多模光纤无偏心地连接到一段单模光纤上,光由单模光纤传输到多模光纤激发产生一系列的LP0,n模,由于多模干涉效应在... 提出一种利用多模光纤的多模干涉效应在自由空间中获得多个局域空心光(Bottle beam)的新方法。单模-多模光纤结构是一段多模光纤无偏心地连接到一段单模光纤上,光由单模光纤传输到多模光纤激发产生一系列的LP0,n模,由于多模干涉效应在多模光纤中相互叠加,当入射到自由空间后形成了多个Bottle beam。文中对光束传输过程进行理论分析并利用Matlab进行仿真实验,结果表明在自由空间中可以获得系列Bottle beam。当多模光纤纤芯直径分别为45μm,60μm和90μm时所选择的光场段内的Bottle beam的尺寸大小基本相同(约400μm×20μm),而第一个空间暗域沿轴向两侧相对光强差值分别为0.62,0.41和0.11,可见当多模光纤的纤芯直径越大时所得到的Bottle beam暗域的轴向两侧光强越相近,因此也越有利于囚禁微粒。 展开更多
关键词 BOTTLE BEAM 单模-多模光纤结构 多模干涉效应 仿真实验
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基于子空间学习算法的单模态生物特征识别系统 被引量:1
19
作者 刘欢喜 吴哲 +2 位作者 朱俊 李雄 刘允才 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期970-974,共5页
建立了一种适用于人脸、步态等生物特征识别的单模态生物特征识别系统.首先,单位化原始生物特征数据,得到新的数据集;然后,利用局部拓扑结构保存映射算法,确定新数据集的内蕴低维子空间;最后,在确定的低维子空间上利用类内距离和执行分... 建立了一种适用于人脸、步态等生物特征识别的单模态生物特征识别系统.首先,单位化原始生物特征数据,得到新的数据集;然后,利用局部拓扑结构保存映射算法,确定新数据集的内蕴低维子空间;最后,在确定的低维子空间上利用类内距离和执行分类.在这个系统中,局部拓扑结构保存映射算法是一种新颖的子空间学习方法,与其他子空间学习算法相比,判别能力更强,更适合于生物特征识别.此外,对原始数据进行单位化处理以及在确定低维子空间上利用类内距离和执行分类都能有效提高生物特征识别系统性能.实验结果表明:该单模态生物特征识别系统是有效性的. 展开更多
关键词 单模态生物特征识别系统 子空间选择 局部拓扑结构保存映射 类内距离和
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单模光纤系统激光偏振传输特性的研究 被引量:4
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作者 高致慧 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第7期599-602,共4页
本文运用激光偏振性矢量传输理论 ,分析了在单模光纤传输系统中激光偏振性的传输特性 .得出了激光偏振状态与单模光纤的双折射。
关键词 单模光纤 激光偏振传输 色散 光纤通信
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