掺镱光纤芯层折射率对激光输出功率影响研究

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作者 秦钰 张俊逸 +5 位作者 丁松 唐江 张泽霖 陈娅丽 肖力敏 沈一春 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期84-89,共6页

【目的】随着20/400掺镱有源光纤输出功率的不断提升,增益光纤内易发生横向模式不稳定(TMI)效应,导致激光稳定输出达到功率瓶颈。研究不同20/400掺镱有源光纤芯层折射率分布(RIP)情况下的光纤激光输出差异并获得最佳RIP参数,对突破1080... 【目的】随着20/400掺镱有源光纤输出功率的不断提升,增益光纤内易发生横向模式不稳定(TMI)效应,导致激光稳定输出达到功率瓶颈。研究不同20/400掺镱有源光纤芯层折射率分布(RIP)情况下的光纤激光输出差异并获得最佳RIP参数,对突破1080 nm激光TMI相关功率限制意义重大。【方法】文章通过理论分析了不同芯层RIP设计下的光学模式分布情况,并以此调控改进化学沉积(MCVD)工艺,制备了多组不同RIP斜率的20/400掺镱有源光纤,并通过全正向泵浦光纤振荡系统验证得到最佳RIP斜率。【结果】结果表明,稳定输出功率及斜效率随着RIP斜率的增加均呈现先增后降的趋势。当RIP斜率为0.0884时,可获得最大稳定激光输出功率为2030 W、最高斜效率为82.87%。【结论】0.0884为20/400掺镱有源光纤最佳芯层RIP斜率设计值,该设计下的增益光纤具有更高的稳定激光输出功率及斜效率。 展开更多

关键词 掺镱有源光纤 折射率分布斜率 模式不稳定

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面向通感一体系统的耐弯三芯光纤

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作者 张泽霖 秦钰 +5 位作者 周慧 许维维 蒋新力 马麟 沈一春 肖力敏 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期80-84,共5页

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相... 为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相似的布里渊增益谱(BGS)分布。测试结果表明:在1310 nm波长处,芯层的平均损耗为0.58 dB/km,平均芯间串扰低于-50 dB/km;当最小弯曲半径R=10 mm且缠绕50圈时,光纤的弯曲损耗低于0.1 dB。 展开更多

关键词 三芯光纤 弯曲损耗 受激布里渊散射 快速测量 数据通信

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弱耦合多芯少模光纤的声波导布里渊散射特性 被引量：2

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作者 张泽霖 周慧 +6 位作者 秦钰 许维维 蒋新力 曹珊珊 谢书鸿 沈一春 肖力敏 《光通信研究》 2023年第2期23-28,39,共7页

光纤中的声波导布里渊散射(GAWBS)可在较低光功率水平激发,该散射噪声对大容量空分复用光纤通信、数字相干传输及光量子传输影响较大。针对空分复用光纤通信系统,文章对自制弱耦合7芯4模光纤的GAWBS特性进行了理论和实验研究。结果表明... 光纤中的声波导布里渊散射(GAWBS)可在较低光功率水平激发,该散射噪声对大容量空分复用光纤通信、数字相干传输及光量子传输影响较大。针对空分复用光纤通信系统,文章对自制弱耦合7芯4模光纤的GAWBS特性进行了理论和实验研究。结果表明,由于不同纤芯与光纤中心的距离差异,弱耦合7芯4模光纤中不同纤芯具有明显的GAWBS分布差异。未来需要在不同的纤芯中采取不同的GAWBS噪声补偿方法以实现高信噪比和低误码率的空分复用传输。 展开更多

关键词 空分复用 多芯光纤 少模光纤 声波导布里渊散射 声光相互作用

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超低损耗光纤技术的研究现状 被引量：3

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作者 李泳成 杨昊 +8 位作者 郭宁宁 沈一春 蒋新力 钱宜刚 曹珊珊 刘志忠 房红莲 由骁迪 沈纲祥 《光通信研究》 2021年第6期45-51,共7页

超低损耗光纤被认为是实现400 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高速光纤传输的关键。目前,已存在大量的关于超低损耗光纤技术的研究。为帮助读者更系统全面地了解该类光纤的技术现状,文章介绍了相关的制备技术、产业现状、应用研究以及未来技术方... 超低损耗光纤被认为是实现400 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高速光纤传输的关键。目前,已存在大量的关于超低损耗光纤技术的研究。为帮助读者更系统全面地了解该类光纤的技术现状,文章介绍了相关的制备技术、产业现状、应用研究以及未来技术方向等多个方面,希望能为大家提供有用的技术信息,助力超低损耗光纤的推广和应用。 展开更多

关键词 超低损耗光纤 大有效面积 纯硅芯光纤 品质因数 空芯光纤

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数据中心弹性光网络专用路径保护方法研究 被引量：3

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作者 符小东 王耀攀 +2 位作者 沈一春 房洪莲 陈伯文 《光通信研究》 2022年第6期16-21,69,共7页

随着大数据、云服务和人工智能的发展,网络向着规模化与复杂化方向演进,网络发生故障的概率增加,需要为每个连接请求提供专用保护,减少因网络故障造成的损失。因此,在数据中心弹性光网络中,为了提高网络的生存性,采用带宽调整方法。文... 随着大数据、云服务和人工智能的发展,网络向着规模化与复杂化方向演进,网络发生故障的概率增加,需要为每个连接请求提供专用保护,减少因网络故障造成的损失。因此,在数据中心弹性光网络中,为了提高网络的生存性,采用带宽调整方法。文章提出了一种数据中心弹性光网络专用保护优化方法。仿真结果表明,文章所提专用保护优化方法能够有效降低网络的阻塞率,提高网络资源利用率,解决了网络生存性问题。 展开更多

关键词 数据中心 弹性光网络 专用路径保护 带宽调整

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拉丝工艺对光纤性能的影响 被引量：10

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作者 谢康 吴椿烽 钱宜刚 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第7期47-49,共3页

分析了不同折射率结构预制棒的拉丝结果,探讨了拉丝工艺与光纤折射率的关系。基于扩散原理和玻璃材料光弹效应特性,阐述了折射率对光纤性能的影响以及通过调节预制棒拉丝张力和炉温来调整光纤折射率,进而实现优化光纤模场直径(MFD)、截... 分析了不同折射率结构预制棒的拉丝结果,探讨了拉丝工艺与光纤折射率的关系。基于扩散原理和玻璃材料光弹效应特性,阐述了折射率对光纤性能的影响以及通过调节预制棒拉丝张力和炉温来调整光纤折射率,进而实现优化光纤模场直径(MFD)、截止波长(λc)、衰减等参数的目标。 展开更多

关键词 光纤 折射率 拉丝张力 拉丝温度 模场直径

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利用VAD工艺制造G.657.A2光纤的研究 被引量：1

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作者 秦钰 沈一春 钱宜刚 《光通信技术》 北大核心 2019年第10期16-21,共6页

近年来,G.657.A2光纤已成为高性能接入网广泛使用的光纤。为了实现其优质、高效的批量制造,介绍了利用气相轴向沉积法(VAD)制造G.657.A2光纤的工艺方法,通过优化波导结构设计和制造工艺参数,改善了VAD光纤制造工艺制造G.657.A2芯棒时出... 近年来,G.657.A2光纤已成为高性能接入网广泛使用的光纤。为了实现其优质、高效的批量制造,介绍了利用气相轴向沉积法(VAD)制造G.657.A2光纤的工艺方法,通过优化波导结构设计和制造工艺参数,改善了VAD光纤制造工艺制造G.657.A2芯棒时出现的波导结构和宏弯损耗性能不够稳定的缺点。通过对光纤的宏弯损耗性能进行理论分析,结合VAD光纤制造工艺的工艺特点,确立了光纤的波导结构设计;再对用VAD工艺制造下凹包层波导结构进行研究,通过实验对比明确了具有优越宏弯损耗性能的光纤包层沉积工艺参数。对所研制的G.657.A2光纤进行了测试,结果表明VAD光纤制造工艺的产品性能好且生产效益高,是一种值得推广的G.657.A2弯曲损耗不敏感光纤的制造方法。 展开更多

关键词 气相轴向沉积法 G.657.A2 宏弯损耗 波导结构 掺氟

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移动边缘计算分布式保护业务部署算法 被引量：2

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作者 李泳成 宗红梅 +4 位作者 林玠珉 孟二帅 符小东 房洪莲 沈一春 《光通信研究》 2022年第5期7-11,共5页

针对移动边缘计算分布式专用保护业务的部署问题,文章以最小化业务的总时延为目标,构建了整数线性规划(ILP)模型,并提出了基于轮询的高效启发式算法。仿真结果表明,与传统策略相比,文章提出的双轮询业务部署算法在有效降低业务总时延的... 针对移动边缘计算分布式专用保护业务的部署问题,文章以最小化业务的总时延为目标,构建了整数线性规划(ILP)模型,并提出了基于轮询的高效启发式算法。仿真结果表明,与传统策略相比,文章提出的双轮询业务部署算法在有效降低业务总时延的同时,均衡了网络中移动边缘计算(MEC)服务器的负载。 展开更多

关键词 移动边缘计算 分布式业务 专用保护 轮询

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基于VAD法制备的低水峰G.657.B3光纤设计与性能研究 被引量：1

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作者 吴椿烽 陈京京 +2 位作者 钱宜刚 陈娅丽 沈一春 《光通信技术》 2021年第6期43-47,共5页

为了研究G.657.B3光纤的折射率剖面结构对光学性能的影响,通过设计凹陷沟槽结构的折射率剖面和相应剖面参数(ba值、c、Δnc-和Δn+),并以适宜的气相轴向沉积(VAD)法工艺、熔融技术以及拉丝条件改善光纤的弯曲损耗,满足光纤传输所需的截... 为了研究G.657.B3光纤的折射率剖面结构对光学性能的影响,通过设计凹陷沟槽结构的折射率剖面和相应剖面参数(ba值、c、Δnc-和Δn+),并以适宜的气相轴向沉积(VAD)法工艺、熔融技术以及拉丝条件改善光纤的弯曲损耗,满足光纤传输所需的截止波长、模场直径和低水峰的要求。将工艺优化后所制备的光纤预制棒进行拉丝与测试,结果表明:光纤在1383 nm波长处水峰值降低至0.278 dB/km;在1550 nm、1625 nm波长处,弯曲半径为5 mm绕1圈时的宏弯典型值分别是0.081 dB、0.188 dB,完全满足ITU-T G.657.B3的指标需求。 展开更多

关键词 气相轴向沉积法 光纤 折射率剖面 弯曲损耗 截止波长 羟基(OH-) 高斯分布

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弯曲不敏感低损耗大有效面积G.654.E光纤的研究 被引量：1

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作者 吴椿烽 陈京京 +5 位作者 郑垒垒 肖少峰 何亮 仇春雷 周建峰 沈一春 《光通信技术》 2022年第1期62-66,共5页

针对光纤损耗与非线性效应会导致光纤弯曲性能劣化的问题,设计了具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤,研究了G.654.E光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。试验结果表明:在1550 nm和1625 nm波长处,光纤的衰减... 针对光纤损耗与非线性效应会导致光纤弯曲性能劣化的问题,设计了具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤,研究了G.654.E光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。试验结果表明:在1550 nm和1625 nm波长处,光纤的衰减典型值分别是0.162 dB/km、0.178 dB/km;弯曲半径为10 mm、绕1圈时的宏弯损耗分别低于0.04 dB、0.06 dB;弯曲半径为30 mm、绕100圈时的宏弯损耗典型值分别是0.008 dB、0.015 dB;光纤在1550 nm波长处的有效面积典型值可达130μm^(2)。 展开更多

关键词 折射率剖面 衰减 有效面积 弯曲损耗 掺氟

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基于OVD制棒技术的芯棒与尾柄对接工艺对光纤性能的影响

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作者 秦钰 陈京京 +3 位作者 张彬 沈一春 钱宜刚 吴椿烽 《光通信技术》 2021年第8期58-62,共5页

为减少光纤参数波动超标,提升有效拉丝长度,基于外部气相沉积(OVD)法制棒技术研究了芯棒和尾柄的对接工艺及其与接口附近光纤参数的关系,阐述了利用自动数控车床进行芯棒和尾柄对接的工艺方法,理论分析了对接工艺对光纤性能影响的原理,... 为减少光纤参数波动超标,提升有效拉丝长度,基于外部气相沉积(OVD)法制棒技术研究了芯棒和尾柄的对接工艺及其与接口附近光纤参数的关系,阐述了利用自动数控车床进行芯棒和尾柄对接的工艺方法,理论分析了对接工艺对光纤性能影响的原理,并将不同对接工艺的芯棒进行拉丝对比实验。实验结果表明:使用该对接工艺的芯棒跳动值一次符合率可从90%提升至98%以上,确定了利于减小光纤模场直径波动的挤压程度DD0为1.2,且氢氧比2∶1.1是在不产生接口气泡前提下使光纤水峰性能最优的对接参数。 展开更多

关键词 外部气相沉积法 对接工艺 黏度 芯包同心度 模场直径 水峰

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基于六西格玛方法的G.657.B3光纤研发方案

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作者 吴椿烽 陈娅丽 +3 位作者 陈京京 周建峰 徐功明 张烨锋 《光通信技术》 2023年第1期81-85,共5页

为了解决光通信领域中光纤产品在研发-生产阶段存在试验周期长、研发成本高和产品品质不稳定等问题,基于六西格玛质量管理方法,建立发明问题解决理论(TRIZ)-实验设计(DOE)-过程能力C_(pk)模型应用于抗弯曲光纤G.657.B3的研制,通过这一... 为了解决光通信领域中光纤产品在研发-生产阶段存在试验周期长、研发成本高和产品品质不稳定等问题,基于六西格玛质量管理方法,建立发明问题解决理论(TRIZ)-实验设计(DOE)-过程能力C_(pk)模型应用于抗弯曲光纤G.657.B3的研制,通过这一模型有利于开展高效的试验设计与试验成本控制,确定了G.657.B3光纤折射率剖面参数的最佳组合,并应用于批量化生产。实验结果表明:在1550 nm、1625 nm波长处,弯曲半径为5 mm且绕1圈时,光纤的宏弯典型损耗均值分别是0.063 dB、0.165 dB,光纤的宏弯性能优良。 展开更多

关键词 光纤 G.657.B3 六西格玛方法 弯曲损耗 折射率剖面

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宽带弯曲不敏感多模光纤

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作者 沈一春 蒋新力 +1 位作者 范艳层 许维维 《光通信研究》 2021年第2期31-34,65,共5页

针对以太网数据对多模光纤传输性能要求不断提高的问题,文章从材料组成和剖面结构设计的角度,提出了改善宽带弯曲不敏感多模光纤性能的措施。一方面通过优化纤芯掺杂元素的浓度分布,降低最佳剖面折射率分布参数αopt与波长之间的敏感性... 针对以太网数据对多模光纤传输性能要求不断提高的问题,文章从材料组成和剖面结构设计的角度,提出了改善宽带弯曲不敏感多模光纤性能的措施。一方面通过优化纤芯掺杂元素的浓度分布,降低最佳剖面折射率分布参数αopt与波长之间的敏感性,提高多模光纤的带宽特性;另一方面在芯—包界面处采用连续可调节剖面结构(内包层),该结构不仅可以减小芯层和凹陷包层粘度差对光纤性能的影响,而且还可以通过界面结构的调节,非常有效地改变高阶模的时延,消除凹陷对光纤带宽性能的影响。测试结果表明,该新结构光纤不仅具有较宽的带宽特性,还具有较低的弯曲损耗。 展开更多

关键词 多模光纤 弯曲不敏感 带宽性能 最佳剖面折射率分布参数 连续可调折射率 弯曲损耗

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光纤预制棒偏心量检测系统设计研究

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作者 费胜 赵海伦 +1 位作者 徐辉 姚建南 《机械设计与制造》 2025年第9期167-171,共5页

光纤预制玻璃棒的偏心量作为影响光纤拉制成型的重要品质参数之一,目前采用人工方式对其检测,存在效率低,检测精度不稳定等问题。为解决此问题,根据光纤预制棒的光学成像特性及其几何结构特征,提出了机器视觉结合运动机构的测量方法,设... 光纤预制玻璃棒的偏心量作为影响光纤拉制成型的重要品质参数之一,目前采用人工方式对其检测,存在效率低,检测精度不稳定等问题。为解决此问题,根据光纤预制棒的光学成像特性及其几何结构特征,提出了机器视觉结合运动机构的测量方法,设计了一种光纤预制棒偏心量检测系统。首先根据测量方法设计了可实现检测原理的机械运动机构;其次,调用Halcon软件对采集的图像进行处理;最后,基于倍福PLC设计了运动控制系统,将PLC和Halcon进行通讯,结合图像处理和运动控制完成偏心量的检测。测试结果表明,该系统能够高效率高精度地完成不同规格预制棒偏心量的检测,有效弥补了人工检测的不足,满足了企业的需求。 展开更多

关键词 光纤预制棒 偏心量 检测 机器视觉 系统设计

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