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超短双芯光子晶体光纤偏光分束器被引量：3: 2014年; 提出了一种基于椭圆双芯光子晶体光纤的偏振分束器，并利用全矢量有限元法分析了偏振分束器长度与结构参数的关系，由此得出了偏振分束器长度随孔间距、占空比和桥路变化的一般规律。研究表明，当椭圆双芯光子晶体光纤偏振分束器结构参数一定时，孔间距越小，桥路宽度越宽，则分束器长度越短；占空比变化对长度影响不明显，但对消光比的影响较明显。进而，通过结构参数的优化，设计出一种超短的椭圆双芯光子晶体光纤偏振分束器，在工作波长1550 nm处，该分束器的长度仅为0.775 mm，消光比高达50 dB，消光比大于20 dB的带宽覆盖了从1535~1565 nm之间30 nm的波长范围，即通信C波段范围。; 冯睿娟娄淑琴鹿文亮王鑫; 关键词：偏振分束器光子晶体光纤全矢量有限元法

基于非线性偏振旋转效应的半导体光放大器级联式高速全光开关: 2015年; 根据级联半导体光放大器（SOA）的偏振主态对准（PSP）与邦加球相关性之间的关系,研究了多级SOA级联式系统的偏振主态对准方法。提出了基于非线性偏振旋转效应（NPR）的多级SOA级联式全光开关结构。实际搭建出两级SOA级联式全光开关实验系统,并以幅值为6 m W的方波控制光对50μW信号光实现了全光开关操作,开关速度达到200 ps,优于传统的电光开关,并存在较大的提升空间。工作波段位于1510-1570 nm,插损为3.62 d B,功耗为12 m W。开关速度快、插损小、功耗低并与光纤通信系统兼容性好。该全光开关的研制成功,将有助于推动全光开关和全光网络技术的发展,以及光计算和全光信号处理等领域的技术进步。; 朱哲盛新志毛雅亚吴重庆王苒王颖; 关键词：光学器件光开关级联半导体光放大器非线性偏振旋转

新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤被引量：7: 2013年; 提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔,降低了制作难度.在波长1.064μm处,在平直状态和弯曲半径为30 cm时,模场面积分别为1386μm2和1153μm2,弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%.当弯曲半径为30 cm时,基模的损耗为0.087 dB/m,二阶模的损耗大于1.5 dB/m,大的损耗差有效保证了光纤单模运转.此外,弯曲半径30 cm时,弯曲方向角扩展至±180,光纤弯曲不再受弯曲方向的限制.所设计的光纤结构具有大模场面积、小的模场面积减少量、低的弯曲损耗以及低的弯曲方向敏感度等优势,为小型化、集成化高功率激光传输及光纤激光器和放大器的研究奠定了基础.; 王鑫娄淑琴鹿文亮; 关键词：光子晶体光纤

同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器被引量：3: 2013年; 基于所研制的侧漏型光子晶体光纤,提出并构建了出一种同时检测扭转角度和扭转方向的高灵敏度Sagnac干涉仪型光纤扭转传感器.顺时针扭转时,传感器传输谱向短波长方向偏移;逆时针扭转,向长波长方向偏移.对传感器扭转特性的实验研究结果表明,构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤的长度,对扭转敏感系数和扭转角度测量范围起着决定性作用.当光纤长度较短时,扭转传感器具有较大的扭转灵敏度,但扭转角度测量范围较小;光纤长度增加时,扭转灵敏度减小,扭转角度测量范围增大.当构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤长度为14.85cm时,传感器的扭转敏感系数可达到0.9354nm/(),扭转角度测量范围为–90—90;光纤长度为32cm时,最大扭转敏感系数降为0.2132nm/(),扭转角度测量范围扩展至–180—180.采用二维测量矩阵法可以有效排除温度对扭转角度的测量的影响.; 娄淑琴鹿文亮王鑫; 关键词：光纤传感器 SAGNAC干涉仪

新型超宽带双芯光子晶体光纤偏振分束器的研究被引量：6: 2013年; 提出了一种新型超宽带双芯光子晶体光纤偏振分束器.应用全矢量有限元法,系统地研究了光纤结构参数对偏振分束器带宽和偏振分束器长度的影响.分析结果表明:增加掺氟区折射率,既能提高分束器带宽,也能减少分束器长度;增大光纤中空气孔的孔距及孔径与孔距比,可以增加分束器的带宽,但同时也会导致分束器的长度增大,使得器件尺寸增大.因此,在设计中需兼顾分束器的带宽和长度来选取光纤的结构参数.通过结构参数的优化,设计出一种短长度、高消光比和超宽带的偏振分束器,其长度为7.362 mm,消光比高于20 dB的带宽为600 nm.; 韩博琳娄淑琴鹿文亮苏伟邹辉王鑫; 关键词：光子晶体光纤偏振分束器超宽带全矢量有限元法

利用多数据处理方法提高LIBS谱信号质量被引量：5: 2014年; 基于分段光谱特征值提取法和小波变换算法等多个数据预处理方法,分别针对分段基线差异及光谱噪声等严重影响激光诱导击穿光谱(LIBS)信号质量的主要影响因素,开展光谱信号预处理研究。基于实验室LIBS实验装置,通过实验验证,基于多通道光谱仪不同波段光谱特征值提取,提出了一种简单易行的多组数据中特征值点连接的方法,有效地提高了LIBS光谱信号的基线平直度,并得出以小波变换算法进行LIBS谱线信号去噪的最佳算法参数。在上述工作的基础上,使用基于误差反向传播的人工神经网络方法,实现了纯铜和不锈钢等物质种类的有效识别,研究结果表明,综合利用多数据处理方法进行LIBS技术中光谱信号处理可以有效提高谱线分析和识别的质量。; 杨崇瑞汪家升盛新志娄淑琴; 关键词：激光诱导击穿光谱小波算法人工神经网络

基于李萨如图的光纤分布式传感系统定位方法被引量：5: 2014年; 提出了一种基于传感信号李萨如图的定位方法,对扰动进行定位。根据李萨如图的拟合椭圆,研究了拟合椭圆参数和时延之间的线性关系。利用实验室建立的2km的Mach-Zehnder(MZ)干涉仪型光纤分布式扰动传感系统,在2 Mb/s的采样速率下,应用李萨如图定位方法实现了100m的定位精度,多次测量的平均定位误差为50m,小于互相关法的定位误差。该方法简单,无需信号的先验知识,具有更好的稳定性。; 陈京惠娄淑琴梁生王思远盛新志董宏辉

M-Z干涉仪型光纤分布式扰动传感系统模式识别方法被引量：24: 2014年; 针对M-Z干涉仪型光纤分布式扰动传感系统输出信号短时频率随外界扰动变化的特征,提出了基于短时频率-时间特性的模式识别算法。采用提取短时过电平率来描述传感信号的短时平均频率-时间特性,并将提取出来的时频特性分段后建立相应的特征元素模型,通过动态规划算法(DTW)筛选出最优特征元素模型,将信号所有最优模型的参数作为信号特征输入到人工神经网络(ANN)进行学习和判决,降低了ANN的训练难度以及对时间的敏感性,提高了系统的环境适应能力。实验结果表明:该方法可以有效区分瞬时作用、长时作用、径向作用和不规则作用等多种不同扰动事件,平均识别速度在0.26 s之内,平均识别准确度在97%以上。; 王思远娄淑琴梁生陈京惠; 关键词：MACH-ZEHNDER干涉仪模式识别

一种与标准单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤被引量：4: 2013年; 设计并研制出一种与普通单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤.结构采用光纤预制棒制作工艺上易于实现的掺锗芯六孔结构.应用间接测量方法,对其模式、弯曲及色散特性进行了系统的评估.在波长1550nm处研制光纤的模场面积为79.26μm2,色散为21.7ps·km-1·nm-1,模场面积和色散特性与标准单模光纤具有高的适配性.在光纤弯曲半径为5mm时,在波长1550nm处的弯曲损耗为0.0365dB/圈,小于G.657B的弯曲损耗0.5dB/圈.研究成果为光纤到户用低弯曲损耗光纤的实用化奠定了良好的基础.; 盛新志娄淑琴尹国路鹿文亮王鑫; 关键词：光子晶体光纤光纤到户

新型抗弯曲大模场面积光子晶体光纤被引量：5: 2013年; 研制出一种新型抗弯曲大模场面积石英光子晶体光纤.利用光子晶体光纤结构设计的灵活性,通过规划缺陷的位置及空气孔的尺寸,实现了大模场面积单模及低弯曲损耗特性.应用建立的实际光子晶体光纤特性分析模型,研究了研制光纤的模式特性和弯曲特性,在波长1064nm处,平直状态下光纤的模场面积可以达到2812μm2,基模限制损耗为0.00024dB/m,高阶模限制损耗高于1.248dB/m.基模和高阶模之间的高传输损耗差,保证了在获得大模场面积的同时实现单模传输.弯曲半径和弯曲方向角所带来弯曲损耗变化的研究结果显示,即使在弯曲半径小到5cm时,弯曲损耗也在103dB/m量级以下,而且在弯曲半径为30cm时光纤可承受的弯曲方向角范围扩展至60—60.研制的光纤具有良好的低弯曲损耗特性,可有效解决非对称结构所带来的光纤弯曲特性对弯曲方向角敏感的问题.该光纤在高功率光纤激光器、放大器及高功率传输等技术领域具有重要的应用价值.; 娄淑琴鹿文亮王鑫; 关键词：光子晶体光纤

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北京市自然科学基金(4122063)

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