1 国网智能电网研究院, 北京 100192
2 电子科技大学通信与信息工程学院, 四川 成都 611731
提出了一种基于平面Y分支波导与法拉第旋镜的高灵敏度光纤电流传感器结构方案。利用两个法拉第旋镜与平面Y分支波导构成一个光纤反射腔,通过光在腔中的多次反射来增加待测电流导致的传感光纤中的法拉第相移,从而实现对微弱电流的测量。该结构方案中首次采用了平面Y分支光波导,从而可降低光路系统损耗,增加灵敏度,为微弱电流测量的工程化提供了一种可行的方法。
电流传感器 法拉第效应 Y分支光波导 法拉第旋镜 光纤传感 current sensor faraday effect Y-branch optical waveguide faraday rotation mirror optical fiber sense
为了实现一个表达式同时反映Y分支光波导在纵横两方向上的折射率分布, 通过对玻璃结构和离子交换过程进行分析, 采用逆向分离变量法提出了基于横向和纵向两个方向折射率分布函数乘积的横截面折射率分布函数, 并利用MATLAB软件对优化结果进行了编程模拟。利用Tl+-Na+离子交换法在BK7玻璃基底上制备了Y分支1×2型3维光波导, 利用雅明干涉法对光波导横截面的折射率分布进行了测量。结果表明, 利用改折射率分布函数模拟得到的Y分支光波导横截面折射率分布与雅明干涉法实验测得的结果吻合。该改进型折射率分布函数可以对Y分支光波导横截面折射率分布进行模拟, 能准确快捷地对Tl+-Na+离子交换Y分支3维光波导横截面折射率分布进行重建。
集成光学 Y分支光波导 Tl+-Na+离子交换 逆向分离变量法 折射率分布函数 integrated optics Y-branching optical waveguide Tl+-Na+ ion-exchange inverse variable separation method refractive index distribution function
1 上海理工大学光学和电子信息工程学院,上海 200093
2 日本东京农工大学工学部应用化学系,东京
提出了一种新型的Y分支光波导结构。该Y分支波导由一个入射波导、一个过渡波导和一对出射波导组成。过渡波导用于改善入射基模与出射偶对称模之间的场分布匹配,有效地提高了功率耦合效率,降低了分支耦合损耗。波束传播法(BPM)数字模拟计算表明,该结构在1.31μm和1.55μm波长下可分别达到0.041dB和0.052dB分支耦合损耗。实验中用等离子化学汽相沉积(CVD)技术制备了SiO2分支波导样品,在上述两波长下分别测得分支耦合损耗为0.08dB和0.09dB,基本达到了设计指标。
光波导 Y分支光波导 场分布匹配 分支耦合损耗 SiO2光波导 化学汽相沉积(CVD)技术
