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应用模式耦合理论求离子极限摩尔电导率 被引量:2
1
作者 韩景立 陈健 +1 位作者 陆九芳 何向明 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第9期845-848,共4页
在模式耦合理论推导的低浓度时离子摩尔电导率与离子浓度的关系式中 ,引入离子迁移数 ,提出了求离子极限摩尔电导率的新方法。应用该方法计算了 7种锂盐在 2种单一有机溶剂和 2种混合有机溶剂中正、负离子的极限摩尔电导率。计算结果与... 在模式耦合理论推导的低浓度时离子摩尔电导率与离子浓度的关系式中 ,引入离子迁移数 ,提出了求离子极限摩尔电导率的新方法。应用该方法计算了 7种锂盐在 2种单一有机溶剂和 2种混合有机溶剂中正、负离子的极限摩尔电导率。计算结果与文献中采用经验公式计算迁移数得出的结果和文献中根据电化学电池法测定迁移数得出的结果相符。 展开更多
关键词 模式耦合理论 离子极限摩尔电导率 有机电解质溶液 锂盐
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9.4GHz过模光滑壁TE11-HE11模式变换器设计 被引量:7
2
作者 徐刚 余川 +2 位作者 李正红 廖勇 谢平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期394-398,共5页
采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并... 采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并通过全电磁波仿真软件进行了对比,输出波束标量高斯含量在9.1~9.7GHz范围内均高于99.5%,功率容量4.9GW。 展开更多
关键词 高功率微波 准高斯模式 模式耦合理论 迭代综合 模式变换器
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可同时测量蔗糖浓度和温度的组合光纤光栅传感器 被引量:14
3
作者 赵明富 王念 +2 位作者 罗彬彬 施玉佳 曹李华 《中国光学》 EI CAS 2014年第3期476-482,共7页
为了实现蔗糖溶液浓度与温度的同步精确测量,采用组合式光纤光栅,通过线性折射率分区,构成相应的系数矩阵。首先,基于模式耦合理论,采用光纤布拉格光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPBG)形成组合式光纤光栅,实现了双参数测量的光学传感... 为了实现蔗糖溶液浓度与温度的同步精确测量,采用组合式光纤光栅,通过线性折射率分区,构成相应的系数矩阵。首先,基于模式耦合理论,采用光纤布拉格光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPBG)形成组合式光纤光栅,实现了双参数测量的光学传感器。此组合式光纤光栅结构中,FBG响应温度测量,LPFG同时响应蔗糖溶液浓度和温度测量。然后,在两个线性折射率范围,即1.33~1.42和1.42~1.44中,校正温度和蔗糖溶液浓度的相关系数。最后,构成两个敏感系数矩阵,来讨论蔗糖溶液浓度和温度同时测量的方法。实验结果表明:蔗糖溶液浓度测量灵敏度达到-213.5 pm/RIU,温度测量灵敏度达到117.9 pm/K。因此,组合式光纤光栅传感器作为光化学传感器具有高灵敏度的特性。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 模式耦合理论 双参数测量
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长周期光纤光栅的折射率梯度响应特性 被引量:11
4
作者 赵明富 韩汐 +2 位作者 罗彬彬 王博思 全晓莉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期316-322,共7页
通过模式耦合理论,建立了基于长周期光纤光栅(LPFG)的二层圆光波导模型;结合传输矩阵法,仿真得到了外部介质折射率呈线性分布情况下LPFG的透射谱。仿真结果表明:该结构下的LPFG透射谱特性强烈依赖于外部介质折射率梯度,当外部介质折射... 通过模式耦合理论,建立了基于长周期光纤光栅(LPFG)的二层圆光波导模型;结合传输矩阵法,仿真得到了外部介质折射率呈线性分布情况下LPFG的透射谱。仿真结果表明:该结构下的LPFG透射谱特性强烈依赖于外部介质折射率梯度,当外部介质折射率梯度升高,透射谱的损耗峰深度逐渐降低,损耗峰3dB带宽逐渐增加,且增加量与折射率梯度的增加量呈较好的线性关系;当外部折射率梯度由1.111 1×10-7 riu/mm增加到1.111 1×10-5 riu/mm时,其梯度灵敏度可达到2.2×107 nm.mm/riu。这一结果使折射率梯度的高灵敏度测量成为可能,为设计和制作基于LPFG的折射率梯度传感器提供了一定的理论依据,并有望用于生化反应中微小尺度下折射率呈梯度分布的液相介质的测量。 展开更多
关键词 光纤传感 长周期光纤光栅 模式耦合理论 传输矩阵法 折射率梯度
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高功率微波弯曲圆波导设计 被引量:8
5
作者 袁成卫 钟辉煌 钱宝良 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期255-259,共5页
报道了可分别传输TM01模和TE01模的两种弯曲圆波导的设计方法和计算结果。研究表明:所设计的TM01模弯曲波导和TE01模弯曲波导在中心频率上传输效率均超过99.5%,传输效率大于95%的带宽分别达到20.0%和14.4%;该两个弯曲波导也分别适用于传... 报道了可分别传输TM01模和TE01模的两种弯曲圆波导的设计方法和计算结果。研究表明:所设计的TM01模弯曲波导和TE01模弯曲波导在中心频率上传输效率均超过99.5%,传输效率大于95%的带宽分别达到20.0%和14.4%;该两个弯曲波导也分别适用于传输TE11模和TM11模;水平极化TE11模与TM01模、垂直极化TM11模与TE01模在弯曲圆波导中传输时具有相似的传输效率和频带特性;而垂直极化TE11模、水平极化TM11模由于不易和其它模式耦合,在弯曲波导中传输时具有较高的传输效率。 展开更多
关键词 高功率微波 过模圆波导 传输线 模式耦合理论
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高阶过模Denisov辐射器设计 被引量:5
6
作者 薛长江 施美友 +1 位作者 张永刚 徐刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期727-731,共5页
应用几何光学理论分析了高阶过模Denisov辐射器的基本工作原理。以耦合波理论为基础,给出了高阶过模Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,研究了3mm波段工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。采用编制的数值计算程... 应用几何光学理论分析了高阶过模Denisov辐射器的基本工作原理。以耦合波理论为基础,给出了高阶过模Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,研究了3mm波段工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。采用编制的数值计算程序,优化得到可靠的最优波导壁扰动几何参量,据此设计出了紧凑的96.4GHz工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。经全电磁场仿真验证,该辐射器壁电流发生了较好的汇聚,在切割边缘电流幅值降为汇聚中心点的10%,输出准高斯束能量转换效率为96.51%。 展开更多
关键词 回旋管 模式耦合理论 几何光学 Denisov辐射器
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具有同轴结构的高功率微波弯曲波导设计 被引量:4
7
作者 张强 袁成卫 刘列 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3127-3130,共4页
基于模式耦合理论,在理论推导出弯曲同轴波导TEM模和同轴TE11模之间耦合系数显式表达的基础上,报道了可传输同轴TE11模的弯曲同轴波导的设计方法和计算结果,并进行了实例研究。数值仿真结果表明:设计的具有同轴结构的弯曲波导,利用不同... 基于模式耦合理论,在理论推导出弯曲同轴波导TEM模和同轴TE11模之间耦合系数显式表达的基础上,报道了可传输同轴TE11模的弯曲同轴波导的设计方法和计算结果,并进行了实例研究。数值仿真结果表明:设计的具有同轴结构的弯曲波导,利用不同的同轴空间,在P,L,S波段中心频率0.680,1.575和3.75GHz处TE11模单模传输效率超过了99.5%,单模传输效率超过90%的工作带宽分别为0.60~0.83,1.10~2.42和3.10~4.16GHz。该结构的功率容量在各频段均达到了GW量级。 展开更多
关键词 高功率微波 弯曲同轴波导 模式耦合理论 传输线 多同轴结构
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高功率微波弯曲矩形波导设计 被引量:2
8
作者 张强 袁成卫 刘列 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1579-1582,共4页
利用模式耦合理论,在理论推导出弯曲矩形波导TE01模和高阶模之间耦合系数显式表达的基础上,对弯曲矩形波导进行了实例研究。HFSS软件数值仿真结果表明:设计的矩形波导TE01-TE02模式转换器在9.5GHz转换效率达到99.9%,转换效率大于90%的... 利用模式耦合理论,在理论推导出弯曲矩形波导TE01模和高阶模之间耦合系数显式表达的基础上,对弯曲矩形波导进行了实例研究。HFSS软件数值仿真结果表明:设计的矩形波导TE01-TE02模式转换器在9.5GHz转换效率达到99.9%,转换效率大于90%的工作带宽为8.60~10.48GHz;设计的弯曲矩形波导传输线,可有效传输TE01模,不激励起高阶模式。HFSS数值仿真结果验证了所设计的传输线工作带宽和功率容量均能够满足使用要求。 展开更多
关键词 高功率微波 弯曲矩形波导 模式耦合理论 传输线
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3mm TE_(6,2)模Denisov辐射器设计 被引量:1
9
作者 薛长江 刘娟 +2 位作者 徐刚 屈劲 余川 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B05期115-118,共4页
提出了可应用于3mm波段回旋管的TE6,2模式Denisov辐射器。以耦合波理论为基础,给出Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,采用编制的数值计算程序,优化得到该模式Denisov辐射器,辐射器全长52mm。全电磁场仿真表... 提出了可应用于3mm波段回旋管的TE6,2模式Denisov辐射器。以耦合波理论为基础,给出Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,采用编制的数值计算程序,优化得到该模式Denisov辐射器,辐射器全长52mm。全电磁场仿真表明,该辐射器切割边缘电流幅值降为汇聚中心点的10%。由其组成的模式变换器,冷测结果好于Vlasov模式变换器。 展开更多
关键词 回旋管 模式耦合理论 TE6 2模 Denisov辐射器
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高斯变迹光纤光栅谱特性的快速分析 被引量:3
10
作者 汪涛 汪雨寒 闫红秀 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2011年第9期58-62,共5页
根据傅里叶模式耦合理论,对高斯变迹光纤光栅的折射率微扰进行傅里叶变换,得到其空域谱,再基于耦合模理论对空域谱进行模式耦合分析,首次得到了高斯变迹光纤光栅的解析解。用该解析解可快速分析其反射谱。通过该解析解模拟计算了高斯变... 根据傅里叶模式耦合理论,对高斯变迹光纤光栅的折射率微扰进行傅里叶变换,得到其空域谱,再基于耦合模理论对空域谱进行模式耦合分析,首次得到了高斯变迹光纤光栅的解析解。用该解析解可快速分析其反射谱。通过该解析解模拟计算了高斯变迹光纤光栅的反射谱。计算结果表明:用该解析解得出的高斯变迹光纤光栅反射谱与传输矩阵法计算的反射谱是一致的;该解析解的计算效率比传输矩阵法高2 824倍以上,适应于高斯变迹光纤光栅及其掩模板的快速设计或制作中的实时控制。 展开更多
关键词 高斯变迹光纤光栅 傅里叶模式耦合理论 解析解 快速分析
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95GHz TE03模回旋管内置渐变波导设计 被引量:1
11
作者 薛长江 潘文武 陈世韬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1434-1438,共5页
在耦合波理论的基础上,结合波导渐变曲线给出了普适高阶渐变波导设计方法,研究了95GHz回旋管内置TE03模式改进Dolph-Chebychev渐变波导。采用编制的数值计算程序进行优化,得到了可靠的最优几何参量,设计出了紧凑的95GHz渐变波导。经全... 在耦合波理论的基础上,结合波导渐变曲线给出了普适高阶渐变波导设计方法,研究了95GHz回旋管内置TE03模式改进Dolph-Chebychev渐变波导。采用编制的数值计算程序进行优化,得到了可靠的最优几何参量,设计出了紧凑的95GHz渐变波导。经全电磁场仿真验证,该内置渐变输出结构对杂模的抑制达30dB,满足设计要求。回旋管的热测实验中测出的模式样图表明,所设计的内置渐变波导有效地实现了回旋管内径变化。该方法可以高效地指导高阶过模圆波导渐变结构的设计。 展开更多
关键词 回旋管 模式耦合理论 改进Dolph-Chebychev渐变波导 TE03模
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基于端面镀膜的Fabry-Perot光纤传感器研究 被引量:9
12
作者 黄民双 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期12-14,共3页
应用模式耦合理论计算了外腔式Fabry-Perot(F-P)干涉型光纤传感器的输出光强与F-P 腔长的关系。对组成F-P 腔的光纤端面进行了磨平抛光及镀多层电介质膜处理,使光纤端面反射率为70%,从而提高了传感器的抗干扰能力,简化了探测系统。将该... 应用模式耦合理论计算了外腔式Fabry-Perot(F-P)干涉型光纤传感器的输出光强与F-P 腔长的关系。对组成F-P 腔的光纤端面进行了磨平抛光及镀多层电介质膜处理,使光纤端面反射率为70%,从而提高了传感器的抗干扰能力,简化了探测系统。将该传感器与电阻应变片作对比测量实验,其结果完全一致。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗干涉 模式耦合理论 电介质薄膜 端面镀膜
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SNOM 光纤探针传输效率的研究
13
作者 张国平 明海 +2 位作者 陈晓刚 吴云霞 谢建平 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期73-73,共1页
SNOM光纤探针传输效率的研究张国平明海陈晓刚吴云霞谢建平(中国科学技术大学物理系合肥230026)扫描近场光学显微镜(SNOM)是一种新兴的超高分辨率光学显微镜,是扫描探针技术与光学显微技术相结合的产物。目前SNO... SNOM光纤探针传输效率的研究张国平明海陈晓刚吴云霞谢建平(中国科学技术大学物理系合肥230026)扫描近场光学显微镜(SNOM)是一种新兴的超高分辨率光学显微镜,是扫描探针技术与光学显微技术相结合的产物。目前SNOM的纵向和横向分辨率已分别达到0.... 展开更多
关键词 光纤探针 传输效率 扫描探针技术 扫描近场光学显微镜 SNOM 中国科学技术大学 国家自然科学基金 模式耦合理论 光学显微技术 制备方法
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有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性 被引量:1
14
作者 刘兵 王茂琰 +3 位作者 张世田 徐彤 李海龙 吴健 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1820-1828,共9页
基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理... 基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理论,数值讨论了不同阶波导模式的衰减率和相对相速度随模式数和工作频率的变化关系,给出了波导不同结构参数对一阶模衰减率和相对相速度的影响.与文献结果对比验证了本文有限元方法模拟VLF波传播的正确性和高效性.最后利用实验和数值仿真结果,通过对电子密度国际电离层参考模型进行修正,讨论了澳大利亚—青岛台VLF波幅度和相位日变化的规律.本文工作为研究地-电离层波导结构VLF波电磁特性以及提高陆基超远程甚低频导航系统的精度,提供了新的思路和方法. 展开更多
关键词 甚低频 地-电离层波导 相位 模式耦合理论
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96GHz边廊模Denisov辐射器
15
作者 蔡有志 薛长江 +2 位作者 刘娟 屈劲 余川 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期268-271,332,共5页
介绍了采用Denisov辐射器将96 GHz边廊模式信号转换为高斯波束的设计、仿真及测试结果.基于耦合波理论给出Denisov辐射器的设计方法.根据96 GHz TE_(6,2)模式Denisov准光模式转换器结构布局的要求,优化得到Denisov辐射器,输入半径6.4 mm... 介绍了采用Denisov辐射器将96 GHz边廊模式信号转换为高斯波束的设计、仿真及测试结果.基于耦合波理论给出Denisov辐射器的设计方法.根据96 GHz TE_(6,2)模式Denisov准光模式转换器结构布局的要求,优化得到Denisov辐射器,输入半径6.4 mm,长52 mm,辐射器切割边缘电流幅值为汇聚中心点的10%,输出准高斯能量转换效率达96.51%.由其组成的准光模式转换器冷测输出高斯波束束腰直径22.4 mm,矢量转换效率大于95%. 展开更多
关键词 Denisov辐射器 模式耦合理论 边廊模式
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光纤光栅倏逝波传感器灵敏度研究
16
作者 李本冲 楼俊 +3 位作者 谭耀成 许宏志 黄杰 沈为民 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第6期899-902,共4页
基于光纤布喇格光栅传感原理,分析了倏逝波光纤布喇格光栅(EWFBG)传感器的传感特征,建立了传感器反射波长随环境折射率变化的数学模型,并导出了波长灵敏度函数.结合函数分析了传感器的光纤光栅直径、外界液体折射率与灵敏度的关系,运... 基于光纤布喇格光栅传感原理,分析了倏逝波光纤布喇格光栅(EWFBG)传感器的传感特征,建立了传感器反射波长随环境折射率变化的数学模型,并导出了波长灵敏度函数.结合函数分析了传感器的光纤光栅直径、外界液体折射率与灵敏度的关系,运用模式耦合理论进行模拟.结果表明,光纤传感区域纤芯越细,外界液体折射率与纤芯折射率相差越小,其反射中心波长漂移量越大,传感器灵敏度越高.通过对纤芯直径为φ6.2 μm和φ8.2μm在1.33~1.46环境折射率范围内的波长响应关系拟合,分别获得了1.25 nm和1.14 nm的波长变化量,灵敏度数量级为10-5~10-6,论证了分析结论的正确性.为EWFBG折射率传感器的设计、优化及应用提供了参考依据. 展开更多
关键词 光纤布喇格光栅 倏逝波传感器 传感器灵敏度 反射中心波长 模式耦合理论
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磁谐振LED供电系统的传输特性分析
17
作者 栗安鑫 卢伟国 +1 位作者 刘宿城 周雒维 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1130-1133,共4页
针对无线电能传输系统中输出功率和传输效率问题,以近场磁谐振耦合LED无线供电系统为对象,利用耦合模式理论(CMT)建模方法对系统的输出功率和传输效率等传输特性进行优化分析。通过CMT构建出无线电能传输网络的等效耦合模型,导出输出功... 针对无线电能传输系统中输出功率和传输效率问题,以近场磁谐振耦合LED无线供电系统为对象,利用耦合模式理论(CMT)建模方法对系统的输出功率和传输效率等传输特性进行优化分析。通过CMT构建出无线电能传输网络的等效耦合模型,导出输出功率与耦合系数、传输效率与耦合系数间的量化关系式,进而确定出系统的最大输出功率表达式。最后,结合磁谐振LED供电系统实验结果,验证了所构建耦合模型的有效性和理论分析的正确性,初步论证了磁谐振无线电能传输的工程潜在应用可行性。 展开更多
关键词 无线电能传输 磁谐振耦合 耦合模式理论 建模分析 传输特性
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基于游标效应的双芯光子晶体光纤温度传感器 被引量:3
18
作者 安国文 王立志 +5 位作者 贾平岗 翟成瑞 张彦军 苏建慧 朱枫彤 刘磊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期551-556,共6页
设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,... 设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,该温度传感器在35℃~45℃范围内的平均温度灵敏度可达−20.37 nm/℃。与单纯依靠双芯光子晶体光纤能量耦合效应的传感器相比,该传感器的温度检测灵敏度提高了10倍。 展开更多
关键词 双芯光子晶体光纤 耦合模式理论 游标效应 光纤温度传感器
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Novel manufacturing method of optical fiber coupler 被引量:1
19
作者 帅词俊 段吉安 钟掘 《Journal of Central South University of Technology》 2006年第3期242-245,共4页
Based on the coupling mode theory that the coupling ratio of fiber coupler changes periodically with center distance of two optical fibers, a novel manufacturing method of optical fiber couplers was developed with fus... Based on the coupling mode theory that the coupling ratio of fiber coupler changes periodically with center distance of two optical fibers, a novel manufacturing method of optical fiber couplers was developed with fused biconical taper experimental system. Its fabrication process is that the fiber is fused but not stretched when light begins to split, and the reduction of diameter of fiber is dependent on the theological characteristic of the fused fiberglass. The performance of the coupler was tested. The results show that the performance of the novel optical fiber coupler meets the performance expectations, and its diameter of coupling region (about 30 μm) is twice as long as that of classical fused biconical taper coupler (about 16 μm), so the default, that is, the device is easy to fracture, is restrained and the reliability is greatly improved. 展开更多
关键词 optical fiber coupler coupling ratio performance testing
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光纤布拉格光栅传感器优化方法研究
20
作者 韩小雨 李田泽 《现代电子技术》 北大核心 2018年第23期161-164,共4页
光纤布拉格光栅传感器(FBGS)是光纤传感器的一种,可以实现对温度、应变等物理量的直接测量,但存在精度和反射功率低及交叉敏感等问题。提出一种新的算法,该算法基于传感器系统及Matlab工具,使用新的流程表达式对传递矩阵法(TMM)和耦合... 光纤布拉格光栅传感器(FBGS)是光纤传感器的一种,可以实现对温度、应变等物理量的直接测量,但存在精度和反射功率低及交叉敏感等问题。提出一种新的算法,该算法基于传感器系统及Matlab工具,使用新的流程表达式对传递矩阵法(TMM)和耦合模式理论(CMT)进行编程,其主要目的是寻求更高的反射功率及精度。结果表明,所提出的算法可有效优化FBGS窗口轮廓,有助于获得更好的结果。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅传感器 耦合模式理论 转移矩阵法 传递矩阵法 FBGS优化 MATLAB
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