基于载波频谱分析的激光多普勒振动信号解调 被引量：1

1

作者 朱军 张明蔚 +3 位作者 施鹏磊 侯聪 李翔 俞本立 《量子电子学报》 北大核心 2025年第3期345-353,共9页

激光多普勒振动测量多采用激光外差法,其解调过程中需采用正交混频、滤波、反正切等运算,过程较为复杂,硬件要求较高。本文提出一种基于激光多普勒载波信号的频谱分析的方法,利用载波主频与振动信号引起的边频之间的强度关系,直接解析... 激光多普勒振动测量多采用激光外差法,其解调过程中需采用正交混频、滤波、反正切等运算,过程较为复杂,硬件要求较高。本文提出一种基于激光多普勒载波信号的频谱分析的方法,利用载波主频与振动信号引起的边频之间的强度关系,直接解析出振动目标的振幅与频率信息,最大可检测量不受传统外差解调极限的限制。并通过仿真和实验研究,验证了该方法的可行性。在与标准振动源的对标实验中,在距离振动目标17 m、振动目标频率范围为60 Hz~20 kHz的条件下,散射光信号实测幅值范围为21.44 pm~44.21μm,与参考值相比,展示出良好的一致性,表明本文所提频谱分析方法可应用于平稳振动信号的非接触远距离测量。 展开更多

关键词 激光技术 激光测振 频谱分析 多普勒信号 相干探测

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基于垂直腔面发射半导体激光器的自混合测速实验 被引量：9

2

作者 吕亮 张可 +4 位作者 戴绩俊 朱军 甄胜来 郝文良 俞本立 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期23-28,共6页

针对激光自混合速度传感应用,采用新型垂直腔面发射激光器作为自混合干涉系统光源,对采用不同散射表面类型和工作电流所获得的自混合测速实验结果进行了研究。研究结果表明,黑色相纸材质的散射表面会对自混合信号产生不利影响;选择激光... 针对激光自混合速度传感应用,采用新型垂直腔面发射激光器作为自混合干涉系统光源,对采用不同散射表面类型和工作电流所获得的自混合测速实验结果进行了研究。研究结果表明,黑色相纸材质的散射表面会对自混合信号产生不利影响;选择激光器的工作电流在阈值电流1~1.4倍时能获得较大且稳定的自混合信号。考虑该测速系统实际应用中存在开机预热时间,讨论了激光自混合系统的开机重复度。结果表明,开机后17 s左右,频率计计量的多普勒频率趋于准确和稳定。此研究结果可为垂直腔面发射半导体激光器自混合测速系统的光源选择和参数优化提供指导。 展开更多

关键词 光学测量 垂直腔面发射激光器 自混合效应 速度测量仪

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水热法制备Fe_3O_4粒子及其形貌控制 被引量：10

3

作者 吴明在 张启花 +2 位作者 刘艳美 冯俊生 宋学萍 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期60-64,共5页

以(C5H5)2Fe和FeCl2.4H2O为反应前驱物,沿着不同的化学反应路线,采用水热处理工艺制备出了球形、方形以及棒形的Fe3O4粒子.并使用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计为手段对粒子的... 以(C5H5)2Fe和FeCl2.4H2O为反应前驱物,沿着不同的化学反应路线,采用水热处理工艺制备出了球形、方形以及棒形的Fe3O4粒子.并使用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计为手段对粒子的结构、形貌以及室温磁性质进行了研究;同时对粒子的生长机理也进行了初步探讨. 展开更多

关键词 四氧化三铁 形貌 水热

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激光自混合测速实验装置精度研究 被引量：2

4

作者 吕亮 戴绩俊 +6 位作者 朱军 甄胜来 俞本利 徐军 谢建平 赵天鹏 明海 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期6-10,共5页

本文对所研制的半导体激光自混合测速系统在4.06~475.3mm/s的速度范围内获得了1%左右的速度精度进行了报道。同时,我们针对激光自混合测速系统的试验装置对速度测量精度进行系统研究,重点讨论了激光光谱谱宽、速度分布、散斑、电子学线... 本文对所研制的半导体激光自混合测速系统在4.06~475.3mm/s的速度范围内获得了1%左右的速度精度进行了报道。同时,我们针对激光自混合测速系统的试验装置对速度测量精度进行系统研究,重点讨论了激光光谱谱宽、速度分布、散斑、电子学线路对多普勒信号展宽的影响。分析结果表明,散斑信号在待测速度较小时所造成的多普勒信号展宽是激光自混合测速系统测速精度下降的主要原因。采用提高采样时间以及改进电子学处理系统的方式,是提高激光自混合测速系统精度的一个较好途径。 展开更多

关键词 半导体激光器 自混合 速度测量 自混合信号

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保偏掺铒光纤放大器的实验研究 被引量：1

5

作者 朱军 曹志刚 +1 位作者 阮于华 俞本立 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第3期64-67,共4页

给出一种全保偏掺铒光纤放大器,为了提高放大器的泵浦效率、输出信噪比和输出功率,实验中对放大器结构和光纤参数进行优化.结果表明,该放大器的输出功率可达105 mW,输出信噪比达到40 dB以上,具有较佳的输出特性.

关键词 掺铒光纤放大器 保偏 高功率

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光电反馈抑制掺铒光纤激光器的低频强度噪声 被引量：7

6

作者 张飞 朱军 +3 位作者 汪辉 杨珂 马良川 俞本立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期311-315,共5页

通过光电反馈电路对掺铒光纤激光器的中低频噪声进行了抑制。根据速率方程理论,分析了影响掺铒光纤激光器强度噪声的因素,通过电路仿真分析优化反馈电路参数,重点讨论反馈信号的相位对噪声抑制的影响。实验表明:激光器的低频(小于20 kHz... 通过光电反馈电路对掺铒光纤激光器的中低频噪声进行了抑制。根据速率方程理论,分析了影响掺铒光纤激光器强度噪声的因素,通过电路仿真分析优化反馈电路参数,重点讨论反馈信号的相位对噪声抑制的影响。实验表明:激光器的低频(小于20 kHz)强度噪声平均降低了10 dB,中频弛豫振荡峰处(30 kHz附近)抑制达35 dB,并且克服了光电反馈抑制强度噪声使弛豫振荡峰向高频移动,导致高频噪声增大的问题。优异的噪声特性使光纤激光器在光传感领域具有很高的实用价值。 展开更多

关键词 激光技术 掺铒光纤激光器 强度噪声 光电反馈

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基于深度学习的光纤麦克风频带扩展

7

作者 方健 甄胜来 +1 位作者 陈鑫 俞本立 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期39-45,共7页

光纤麦克风具有体积小、精度高、抗干扰能力强等优点,能在复杂环境下拾取目标语音.然而,在采集语音过程中,光纤麦克风受响应带宽限制,出现了高频成分缺失情况,进而降低语音短时客观可懂度(short-time objective intelligibility,简称ST... 光纤麦克风具有体积小、精度高、抗干扰能力强等优点,能在复杂环境下拾取目标语音.然而,在采集语音过程中,光纤麦克风受响应带宽限制,出现了高频成分缺失情况,进而降低语音短时客观可懂度(short-time objective intelligibility,简称STOI)和信噪比(signal-to-noise ratio,简称SNR).将时间卷积模块(temporal convolutional module,简称TCM)引入Wave-U-Net,提出TCM_Wave-U-Net.在此基础上,提出频域卷积递归神经网络(convolutional recurrent neural networks,简称CRN)与时域TCM_Wave-U-Net协同的网络(简称协同网络).实验结果表明:协同网络具有较强的泛化性和鲁棒性.该文研究结果为光纤麦克风的语音保真拾取奠定了基础. 展开更多

关键词 光纤麦克风 频带扩展 深度学习 卷积神经网络 多尺度融合

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基于深度学习的光纤微震信号分类识别的研究 被引量：2

8

作者 金姝 罗家童 +3 位作者 高雅 俞本立 张书金 甄胜来 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期135-142,共8页

微震监测技术可实时、精确给出岩体破裂或失稳的空间位置,已成为煤与瓦斯突出、隧道岩爆等灾害预警的重要手段之一。针对地下工程中环境复杂,信号微弱难以有效辨别的问题,提出了一种将卷积神经网络与Transformer结合(T_CNN)的微震信号... 微震监测技术可实时、精确给出岩体破裂或失稳的空间位置,已成为煤与瓦斯突出、隧道岩爆等灾害预警的重要手段之一。针对地下工程中环境复杂,信号微弱难以有效辨别的问题,提出了一种将卷积神经网络与Transformer结合(T_CNN)的微震信号识别方法。利用光纤加速度传感器采集西部某隧道工程中的6种信号,将信号经过带通滤波降噪和傅里叶变换后输入模型进行训练和验证。利用模型中的卷积神经网络进行特征提取,基于Transformer对重点信息进行聚焦,通过多层感知机得出最终多分类结果。结果表明,基于T_CNN模型分类准确率达到98.09%,且收敛速度更快。相较于目前先进的残差神经网络来说,其准确率提高了6.2%,精确率、召回率、F1分数分别提高了0.036、0.023和0.033,证实了该算法在实际工程应用中的优越性。此外,将光纤微震信号经过特征变换后输入到模型中,光纤微震信号的能量也能得到较为准确的估算,进一步验证了该模型具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤微震信号 卷积神经网络 注意力机制 分类识别 能量估算

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光学自由曲面面形检测技术 被引量：39

9

作者 张磊 刘东 +3 位作者 师途 杨甬英 李劲松 俞本立 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第3期283-299,共17页

光学自由曲面因其表面自由度较大,可以针对性地提供或矫正不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能、轻量化和微型化的要求,逐渐成为现代光学工程领域的热点。自由曲面的检测技术已经成为制约其应用的最重要因素,而目前精密光... 光学自由曲面因其表面自由度较大,可以针对性地提供或矫正不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能、轻量化和微型化的要求,逐渐成为现代光学工程领域的热点。自由曲面的检测技术已经成为制约其应用的最重要因素,而目前精密光学自由曲面的检测手段仍然沿用非球面检测方法。本文回顾了近年来的自由曲面检测发展历程,对目前主流的非接触式检测方法(微透镜阵列法,结构光三维检测法,相干层析术,干涉检测法)进行了重点介绍;总结了非球面检测方法运用到自由曲面检测中的技术难点,同时结合这些技术难点,展望了自由曲面检测的未来发展新趋势,主要集中在非旋转对称像差的动态补偿、分区域像差的回程误差校准及子孔径拼接技术。 展开更多

关键词 自由曲面检测 干涉检测法 子孔径拼接 非旋转对称像差补偿

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新型棱镜型双通道光纤旋转连接器的设计 被引量：5

10

作者 徐峰 张瑞珏 +5 位作者 汪光骐 王璐 赵克俊 余雷 张静 俞本立 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1836-1840,共5页

分析了棱镜型多通道光纤旋转连接器的结构和原理以及解旋转机制,并由此设计了一种新型的应用方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该方双柱面棱镜是一种解旋转棱镜,棱镜两侧边界面为对称柱面,这样的结构可使从一侧入射的光线... 分析了棱镜型多通道光纤旋转连接器的结构和原理以及解旋转机制,并由此设计了一种新型的应用方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该方双柱面棱镜是一种解旋转棱镜,棱镜两侧边界面为对称柱面,这样的结构可使从一侧入射的光线经折射到达另一侧柱面对称位置后平行射出,从而实现解旋转。分析了新型结构的光纤旋转连接器的耦合特性,结果表明,其损耗主要由机械误差和解旋转棱镜球差所产生。数值模拟结果表明,该结构的光纤旋转连接器的插入损耗<2.0 dB,这一性能完全能满足雷达等相关军事装备对双通道光纤旋转连接器的应用要求。 展开更多

关键词 旋转连接器 解旋转棱镜 自聚焦透镜 准直系统

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基于偏振模干涉的光纤光栅动态应变解调系统 被引量：4

11

作者 郝文良 甄胜来 +3 位作者 曹志刚 吕亮 彭军 俞本立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期507-512,共6页

基于保偏光纤中正交偏振模干涉,提出了一种简单、新颖的光纤光栅动态应变解调系统,并且通过实验证实了该方案的可行性。该解调系统光学核心部分仅由一段带有反射镜的高双折射光纤和一个光纤起偏器构成。实验中动态应变解调分辨率达到了0... 基于保偏光纤中正交偏振模干涉,提出了一种简单、新颖的光纤光栅动态应变解调系统,并且通过实验证实了该方案的可行性。该解调系统光学核心部分仅由一段带有反射镜的高双折射光纤和一个光纤起偏器构成。实验中动态应变解调分辨率达到了0.5nε/(Hz)^(1/2),频率范围为0.1～7.9kHz微纳幅度振动信号获得了保真拾取。实验表明,该系统适合宽频率范围、微纳幅度的动态应变检测,为光纤光栅传感提供了一种简单、经济、适用范围更广的解调方案。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 偏振模干涉 光纤光栅 动态应变 传感系统

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光学自由曲面自适应干涉检测研究新进展 被引量：7

12

作者 张磊 吴金灵 +1 位作者 刘仁虎 俞本立 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期227-244,共18页

光学自由曲面因其表面自由度较多而难于进行检测。干涉检测法具有高精度非接触的特点,但传统干涉仪中的静态补偿器在自由曲面加工过程中未知面形不断变化的情况下,难以实现原位检测。因此,可编程控制的大动态范围自适应补偿器成为近年... 光学自由曲面因其表面自由度较多而难于进行检测。干涉检测法具有高精度非接触的特点,但传统干涉仪中的静态补偿器在自由曲面加工过程中未知面形不断变化的情况下,难以实现原位检测。因此,可编程控制的大动态范围自适应补偿器成为近年来自由曲面干涉检测中的研究热点。结合课题组在自由曲面自适应干涉检测领域的工作,介绍了光学自由曲面自适应干涉检测的最新研究进展,详细分析了基于可变形镜和空间光调制器的自适应干涉检测技术,介绍了针对干涉图目标的自适应控制算法,总结了两大类自适应检测方法的优点以及发展瓶颈,并对未来自由曲面的自适应检测技术进行了展望。 展开更多

关键词 自由曲面检测 自适应干涉检测法 可变形镜 空间光调制器

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大气湍流引起激光外差探测空间相干性退化研究 被引量：4

13

作者 徐静 毛红敏 +2 位作者 甄胜来 李成 俞本立 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1245-1249,共5页

文章简要介绍了随机大气湍流效应及其对1.55μm激光外差探测系统的影响,并在理论分析的基础上设计了实验研究方案。通过测试外差探测效率与信噪比随大气湍流强度而变的实验,着重研究大气湍流效应引起空间相干性的退化。

关键词 大气湍流 外差探测 探测效率 信噪比 空间相干性

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基于部分保偏器件的干涉型光纤传感器 被引量：2

14

作者 钱楷 徐长春 +2 位作者 葛强 吴许强 俞本立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期114-118,共5页

在单模光纤构成的干涉型光纤传感器中,存在偏振衰落问题,将导致干涉效率降低。而为了消偏振衰落采用全保偏器件的光纤传感器成本过于高昂,影响其实用性。以马赫-泽德干涉仪为基础,用反馈信号控制偏振控制器加起偏器的结构消除了偏振衰落... 在单模光纤构成的干涉型光纤传感器中,存在偏振衰落问题,将导致干涉效率降低。而为了消偏振衰落采用全保偏器件的光纤传感器成本过于高昂,影响其实用性。以马赫-泽德干涉仪为基础,用反馈信号控制偏振控制器加起偏器的结构消除了偏振衰落,构造了基于部分保偏器件的干涉型光纤传感器。实验得到系统输出信噪比稳定在60 dB左右。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 光纤传感器 消偏振衰落 偏振控制器 起偏器

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边发射半导体激光器自混合测速仪研究 被引量：2

15

作者 吕亮 戴绩俊 +3 位作者 朱军 甄胜来 郝文良 俞本利 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期602-606,共5页

基于自混合现象的新型干涉技术,由于其结构简单、低成本的优点,目前在位移、速度、振动、距离等测量领域得到广泛应用。采用边发射半导体激光器作为激光自混合速度测量系统的激光光源,针对不同表面类型、采样时间、注入电流、信号处理... 基于自混合现象的新型干涉技术,由于其结构简单、低成本的优点,目前在位移、速度、振动、距离等测量领域得到广泛应用。采用边发射半导体激光器作为激光自混合速度测量系统的激光光源,针对不同表面类型、采样时间、注入电流、信号处理系统对自混合测速结果的影响进行实验研究和讨论分析。结果表明不同反馈和采样时间(0.1 s,1 s)均能满足高精度测速要求。同时,实验中采用合适的激光工作电流(激光器阈值电流1.1倍以上)并结合零点控制技术能够获得信噪比更大激光自混合测速信号。这些结论对深入分析自混合信号的产生机理以及半导体激光自混合测量系统的优化具有参考意义。 展开更多

关键词 光学测量 边发射半导体射激光器 自混合 速度测量仪

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外差探测系统中马卡望远镜离轴使用的研究 被引量：2

16

作者 毛红敏 徐静 +2 位作者 甄胜来 马玉芬 俞本立 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第4期508-511,共4页

鉴于马卡望远镜离轴能够减小因副镜遮挡引起的光能量损失,分析了马卡望远镜离轴使用时,合作目标和非合作目标发射和接收光路的区别。讨论了马卡望远镜在外差探测系统离轴使用时,发射能量提高,但外差效率下降的原因;在合作目标外差探测... 鉴于马卡望远镜离轴能够减小因副镜遮挡引起的光能量损失,分析了马卡望远镜离轴使用时,合作目标和非合作目标发射和接收光路的区别。讨论了马卡望远镜在外差探测系统离轴使用时,发射能量提高,但外差效率下降的原因;在合作目标外差探测系统离轴使用时发射能量提高30%以上,外差效率也有很大提高;通过对散射体目标物和平面镜的测量,分别得到了17%和85%的外差效率,验证了马卡望远镜在合作目标外差探测系统中可以离轴使用。 展开更多

关键词 外差探测 马卡望远镜 离轴 外差效率

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钽掺杂对氧化锌透明导电薄膜结构和电学特性的影响 被引量：3

17

作者 陈进军 曹铃 +1 位作者 宋学萍 孙兆奇 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期59-63,共5页

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上室温沉积不同钽掺杂浓度的氧化锌透明导电薄膜.并对其结构和电学特性进行分析.对衍射峰的分析说明Ta元素以替位Zn元素的形式溶入ZnO晶格中形成了固溶体.当钽掺杂比例从0 wt%增加到10 wt%,晶格常数从0.524... 采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上室温沉积不同钽掺杂浓度的氧化锌透明导电薄膜.并对其结构和电学特性进行分析.对衍射峰的分析说明Ta元素以替位Zn元素的形式溶入ZnO晶格中形成了固溶体.当钽掺杂比例从0 wt%增加到10 wt%,晶格常数从0.5242 nm增加到0.5314 nm,表明薄膜中存在平行于c轴方向的张应力.薄膜沿c轴的晶粒尺寸在9.4-13.5 nm之间.薄膜的电阻随着掺杂比例增加首先显著下降,当掺杂比例为5 wt%时,薄膜最小电阻率为7.81×10^-2Ω.cm,进一步增加掺杂比例到10 wt%,电阻率增大为1.25×10^-1Ω.cm. 展开更多

关键词 Ta-ZnO薄膜 射频磁控溅射 微结构 电阻率

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用于毫米波产生的平衡输出单纵模双波长光纤激光器 被引量：3

18

作者 章仁飞 陈泽艺 王瑞 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期53-57,共5页

报道了一种可用于生成毫米波源的单纵模双波长光纤激光器。该激光器采用保偏光纤布拉格光栅作为波长选择器件,其选出的两个波长是正交偏振态的,增强了偏振烧孔效应,有效减少了不同波长之间的竞争,得到稳定的双波长输出.利用复合腔的游... 报道了一种可用于生成毫米波源的单纵模双波长光纤激光器。该激光器采用保偏光纤布拉格光栅作为波长选择器件,其选出的两个波长是正交偏振态的,增强了偏振烧孔效应,有效减少了不同波长之间的竞争,得到稳定的双波长输出.利用复合腔的游标效应抑制多模振荡,实现激光器单纵模运转。双波长间隔约0.318 nm(39.8 GHz),边模抑制比(SMSR)大于50 dB. 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光器 单纵模 双波长 保偏光纤布拉格光栅 复合腔

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使用共振腔实现受控非门及量子隐形传态的方案 被引量：5

19

作者 石市委 易佑民 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期301-305,共5页

提出一个使用三能级原子以及通过经典场对单粒子态的操控和两原子与单模腔场的共振作用实现受控非门的方案,并使用该方案完成单粒子态的隐行传态过程。该方案中原子与单模腔场的共振作用时间可以很短,这一特点对量子信息处理过程中的消... 提出一个使用三能级原子以及通过经典场对单粒子态的操控和两原子与单模腔场的共振作用实现受控非门的方案,并使用该方案完成单粒子态的隐行传态过程。该方案中原子与单模腔场的共振作用时间可以很短,这一特点对量子信息处理过程中的消相干问题的处理是非常有利的,这也是该方案与已有文献报道使用失谐腔的腔QED方案的主要区别之一。 展开更多

关键词 量子信息 受控非门 隐形传态 共振腔

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双芯光子晶体光纤耦合器模型优化研究 被引量：1

20

作者 徐峰 叶勇 +3 位作者 张静 李志军 吴万青 俞本立 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期259-261,265,共4页

为了优化双芯光子晶体光纤耦合器的耦合性能,采用改变两纤芯间空气孔的结构和孔内折射率的方法,得到了双芯光子晶体光纤耦合器的优化模型。基于光束传播法数值分析出两纤芯间空气孔尺寸以及孔内注入材料折射率的变化对双芯光子晶体光纤... 为了优化双芯光子晶体光纤耦合器的耦合性能,采用改变两纤芯间空气孔的结构和孔内折射率的方法,得到了双芯光子晶体光纤耦合器的优化模型。基于光束传播法数值分析出两纤芯间空气孔尺寸以及孔内注入材料折射率的变化对双芯光子晶体光纤耦合器的耦合性能的影响。结果表明,由于光纤的整体结构不变,使得光纤损耗系数保持不变;减小双芯间的空气孔孔径或增大孔内折射率都会使耦合器的耦合长度减小,两不同偏振方向的耦合长度差异减小,损耗减小;双芯间空气孔内折射率可调性强,使得光纤耦合器的耦合性能有易调节的优点,为设计双芯光子晶体光纤耦合器的优化模型提供了理论支持。 展开更多

关键词 光纤光学 双芯光子晶体光纤耦合器 光束传播法 耦合长度

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