东北大学，信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室，沈阳 110819
碲酸盐玻璃具有较宽传输窗口、低转变温度、高非线性折射率及良好的稀土溶解能力，与其他玻璃体系相比在光纤激光器、放大器、非线性效应以及生化传感等领域表现出明显的优势。首先介绍了碲酸盐玻璃组分和制造工艺；其次分析了玻璃的热稳定性、传输限制、温黏特性及机械性能；然后总结了阶跃型和微结构型光纤预制棒的制备方法，以及碲酸盐光纤的拉制工艺；最后按照温度、磁场、应变、溶液折射率以及气体浓度等待测量分类，综述了碲酸盐玻璃及光纤在生物化学、医疗设备和电力系统等领域的传感应用，并对其应用前景进行了展望。
碲酸盐玻璃 光纤 传感 tellurite glass optical fiber sensor
东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110819
稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入，基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用，从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。
材料 稀土离子掺杂碲酸盐玻璃 光纤 荧光特性 低转变温度 温度传感 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516017
东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110004
为满足空分复用和模分复用系统对大容量、多通道通信光纤的需求,提出了一种新型的沟槽-“十字形”空气孔辅助型多芯少模微结构光纤。利用有限元法(FEM)计算并优化光纤结构参数。结果表明:在工作波长1550 nm处,该光纤实现了LP01、LP11、LP21、LP02、LP31 5-LP模式的稳定传输,有效模场面积分别为113.14、159.70、174.43、104.91、192.74 μm 2,且在传输距离为10 km的情况下,芯间串扰均小于-40 dB,相对纤芯复用因子为62.722。与已报道的多芯少模光纤相比,该光纤具有低串扰和大模场面积的优点,可满足未来大容量、多通道传输系统的需求。
中国激光
2021, 48(19): 1906004
1 东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110819
2 沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110819
相比于传统石英光纤，软玻璃光纤具有高折射率、高非线性和宽带传输等优势，被广泛应用于光纤激光器、超连续谱产生和生物传感器等领域。近年来，随着研究的不断深入，软玻璃光纤在生物传感领域的应用越来越丰富，特别是它们在中红外波段呈现出来的高灵敏度和多用途等特性，使其在传感领域的应用被广泛关注。综述了软玻璃光纤的基本特性、制备方法及其在生物传感领域的应用，主要从温度传感、浓度传感、气体传感、疾病监测4个方面展开介绍，并对其应用前景进行了展望。
材料 软玻璃光纤 生物传感 温度 浓度 气体 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516019
东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110004
将传统阶跃型光纤与光子晶体光纤结构相结合,提出并研究了复合型7芯光子晶体光纤。该光纤可在有效降低芯间串扰的同时增大光纤的纤芯密度,为实现大容量、长距离的光纤空分复用技术提供了新思路。通过理论分析了掺锗纤芯以及纤芯周围空气孔的参数,结果表明,在1550 nm波长处中间纤芯与外围6个纤芯间的串扰低于-60 dB/km,有效模场面积大于90 μm 2,芯间距最小为31.7 μm。以31芯光纤为例,其相对纤芯复用因子可达到8.78,可用于低串扰、大容量、长距离传输的网络系统,对用于空分复用的多芯光纤设计具有指导意义。
光纤光学 多芯光纤 空分复用 串扰
哈尔滨工业大学光电子研究所, 黑龙江 哈尔滨 150080
提出了一种新型光纤环形谐振腔结构，与传统双环形腔结构不同的是该结构具有两个输出端，且具有不同的输出特性。由于耦合谐振透明效应经由该结构的光场会出现时间延迟，其结构参数会对时间延迟产生影响。由耦合模理论得出时间延迟的变化规律，并经数值模拟得出延迟随耦合系数和衰减系数的变化规律。研究发现控制该环形腔的结构参数可使得输出光的时间延迟在几十到几百纳秒之间变化，且该结构可以同时具有正负两种时间延迟，这个特征使得该结构在全光缓存、慢光光纤干涉仪和光学时延线等方面具有极大的潜在应用价值。
光纤光学 时间延迟 光纤环形谐振腔 结构参数
