1 Key Laboratory of All Optical Network & Advanced Telecommunication Network of EMC, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
2 Institute of Lightwave Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
中国激光
2012, 39(s1): s105011
1 北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
2 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
提出一种可用于宽带偏振无关光定向耦合器的新型双芯光子晶体光纤(PCF)，利用全矢量有限元方法分析了光纤结构参数对其光学特性的影响，得到了一组优化的双芯PCF结构参数,满足易于制作、易于接续和接续损耗低等应用要求,在此基础上对光纤结构进行了改进，进一步降低了制作难度，基于该光纤可以设计出在1.26~1.625 μm范围内分光比误差小于1%、两偏振态分光比误差小于0.2%的5050耦合器，并在现有实验条件下，试制了近似结构的双芯PCF。
光纤光学 双芯光子晶体光纤耦合器 有限元方法 宽带 偏振无关
北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044,北京交通大学 光波技术研究所, 北京 100044
基于衍射理论推导出多芯双包层光纤激光器的远场相干光光强理论模型，并在此基础之上，系统地分析比较了纤芯不同排布方式的合束效果，重点研究了纤芯的单层圆环排布、多层圆环排布、方形排布、正六边形堆积排布4种方案的合束效果，及在一定纤芯排布下纤芯直径、纤芯轴间距、出射平面与衍射平面间距离、波长对合束效果的影响。研究发现：在纤芯数目一定的情况下，单层圆环排布的合束效果最优，其次是方阵排布；纤芯数目越多，截面利用率越高，可获得更大合束最大光强；方阵排布方式及正六边形堆积排布方式可有效提高截面利用率；增大纤芯直径，减小纤芯轴间距、减小出射平面与衍射平面间的距离、减小波长可以获得更好的合束效果。
相干合成 光纤激光器 多芯双包层光纤 衍射模型 纤芯排布 coherent beam combination fiber laser multi-core double-clad fiber diffraction model core array
Author Affiliations
Abstract
Institute of Lightwave Technology, Key Lab of All Optical Network and Advanced Telecommunication Network, Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
An original design of ring-core photonic crystal fiber (RPCF) is proposed. By splicing a section of the homemade RPCF between two segments of single mode fibers (SMFs), a simple modal interferometer is presented and experimentally demonstrated. Owing to the effects of the collapsed region, the ring modes in RPCF can be effectively activated. To our knowledge, it is the first time to demonstrate the modal interferometer based on the interference between the ring modes, which is different from the previously reported interferometers based on the interference between core modes or cladding modes. The temperature and strain characteristics of the interferometers with different lengths of RPCF are investigated.
环芯光子晶体光纤 模式干涉仪 光纤传感器 060.5295 Photonic crystal fibers 120.3180 Interferometry 060.2370 Fiber optics sensors Chinese Optics Letters
2010, 8(10): 986
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
基于全矢量有限元法，在1550 nm波段对掺锗芯光子晶体光纤(PCF)与普通单模光纤(SMF)的熔接损耗进行了理论分析，指出模场失配是造成两者熔接损耗大的最主要因素；进而提取自制的光子晶体光纤实际截面数据，更准确地估计出由模场失配引入的熔接损耗。采用电弧放电熔接技术, 通过反复实验给出了一组优化的熔接参数，并根据自制的光子晶体光纤具有掺锗芯子而采用重焊操作使得包层孔适量缩塌，可以有效地减小两种光纤的模场失配进而降低了熔接损耗，实现了光子晶体光纤和普通单模光纤的低损耗熔接。
光纤光学 光子晶体光纤 电弧熔接 有限元法 模场半径
1 中国民航大学 航空自动化学院
2 机场地面特种设备研究基地,天津 300300
3 中国民航大学 航空自动化学院,天津 300300
针对飞行模拟机视景系统助航灯光模块,提出了基于光点的可变颜色灯光仿真实现方法,对精密进近航道指示器进行模拟;深入分析了仿真平台的帧循环机制,完成了仿真坐标轴系与观察坐标轴系之间的转换,进而提出了采用位置补偿降低该机制带来的时间滞后。将其应用于飞行仿真实验平台,在实时性和逼真程度上,取得了预期的效果。
精密进近航道指示器 机场 光点 光束仰角 动态更新 Precision Approach Path Indicator(PAPI) airport light point light beam elevation dynamic update
1 Key Lab of All Optical Network and Advanced Telecommunication Network of EMC, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
2 Shandong Weifang Huaguang Precision Machinery Co., Weifang 261031, China
Frontiers of Optoelectronics
2009, 2(2): 170
中国民航大学地面特种设备研究基地, 天津 300300
构建了波音737—300飞行模拟机的高度保持系统。介绍了飞机高度保持系统的工作原理，建立模拟机高度保持系统的数学模型，分析解决了系统中的静差问题，并对该模型进行仿真验证。根据该模型构建了飞行模拟机的高度保持系统，试验证明该系统在实际运行中能够实现高度保持功能，具有有效性和可行性。
飞行模拟机 高度保持 静差 干扰力矩 flight simulator altitude maintenance static error disturbing moment
1 全光网络与现代通信网教育部重点实验室， 北京 100044
2 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
由于接续问题仍然是制约光子晶体光纤(PCF)广泛应用的主要因素之一，以两种自制PCF为例，对不同PCF之间的熔接进行了深入探讨与实验分析。基于一种高效的低损耗熔接方案，将理论计算与实验测量相结合，选取合理的熔接参量对光纤端面模场进行重塑，使两光纤端面模场匹配程度大大提高，从而实现了对称结构与非对称结构PCF之间、以及两种非对称结构PCF之间的低损耗、高强度的熔接。此外，着重分析了非对称结构PCF光纤端面旋转对熔接损耗的影响。结果表明，该影响在很大程度上取决于PCF的结构参量(孔距和孔径)。对给出的旋转非对称结构的PCF，其旋转对熔接损耗影响不大，无需保偏光纤熔接机即可实现高效低损耗接续。
光学设计 光子晶体光纤 电弧熔接 熔接损耗 端面旋转
北京交通大学 光波技术研究所， 北京 100044
应用全矢量有限元法理论分析了普通同轴双芯掺杂结构产生大负色散特性的结构特点和原理，将这种双芯结构引入到光子晶体光纤(PCF)中，并提出一种新型的可实用化的色散补偿光子晶体光纤(DCPCF)结构。该结构由掺氟棒构成较低折射率的环形外芯，而内芯采用纯石英材料以降低由于掺杂过程引入的附加损耗，空气孔采用同一尺寸以简化制作工艺，选用7.5 μm左右的大孔距来获得与普通单模光纤耦合时的模场匹配。通过改变包层中空气孔的孔距、孔径，掺氟区域的大小和掺氟量，可以对光纤的色散特性进行调节。得出在Λ=7.5 μm, d/Λ=0.44, dF/Λ=0.45, nF=1.436788时，在1550 nm附近的色散值在-1240 ps/(nm·km)左右，内芯的模场面积为74.7 μm2。
光纤光学 光子晶体光纤 色散补偿 环芯掺氟 有限元法
