1 成都泰瑞通信设备检测有限公司, 四川 成都 610062
2 电信科学技术第五研究所, 四川 成都 610062
3 国家传送网产品与系统安全质量检验检测中心, 四川 成都 610062
为清晰了解光纤微弯损耗的产生机理,并对其进行有效地估算和测试,对产生光纤微弯损耗的两种机理——纯弯曲致微弯及耦合致微弯进行了分析,简述了与此最相关且最有效的理论公式,指出了影响微弯损耗最重要的因素;提出金属网覆盖光纤盘法及双槽平板法;基于截向应变及纯弯曲理论,针对两种机理,分别建立了两种对应的仿真算法,通过对被测光纤在测试平台中产生的微小畸变和弯曲进行分解和仿真,实现了对两类微弯损耗的估算;建立测试平台并进行实际测试,结果表明,所提仿真算法的计算值与实测结果的一致性较为满意,所提测试方法可以用于制订标准并加以推广。
光纤光学 测试方法 仿真算法 微弯 弯曲损耗 敏感性 光学学报
2021, 41(18): 1806001
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
针对机械微弯长周期光纤光栅的基模HE11到高阶纤芯矢量模式(TE01、TM01和HE21)的耦合特性,分析了阶跃型和反抛物线型两种少模光纤结构下机械微弯长周期光纤光栅的光栅周期、微弯幅度和耦合系数等参数对矢量模式耦合的影响。研究结果表明,耦合系数是模式耦合过程中的关键,通过施加压力改变光纤的微弯幅度可以有效调谐光栅矢量模式的耦合强度。基于反抛物线型光纤结构的机械微弯长周期光纤光栅可以特定波长激发特定的高阶矢量模式(TE01、TM01和HE21),并且由基模向高阶模式转换的谐振波长可调谐。该机械微弯长周期光纤光栅在矢量模式复用、轨道角动量的产生和复用领域有潜在的应用价值。
光纤光学 机械微弯长周期光纤光栅 少模光纤 矢量模式转换 光学学报
2020, 40(12): 1206003
重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重点实验室, 重庆 400065
采用优化改进的CO2激光器制备了两种不同刻槽深度的长周期光纤光栅（LPFG），实验研究了光纤光栅刻槽区结构对应变传感特性的影响。研究结果表明:单侧周期性刻槽会在光纤光栅表面形成应力集中区，在轴向应变作用下发生微弯形成波状型结构，从而极大地提高了其应变响应灵敏度，深刻槽光纤透射谱的谐振波长线性漂移达到-10.96 nm，应变灵敏度达到－19.37 pm/με，且测量误差小。利用有限元分析软件ANSYS对刻槽型光纤光栅进行网格建模和模态仿真分析，得到其刻槽结构区的应变分布图。结果表明，深刻槽型光纤光栅随着应变增加，轴向微弯形变量增大，从而激发高阶包层模的耦合，提高了应变灵敏度响应。
光纤光学 长周期光纤光栅 刻槽工艺 应变灵敏度 微弯位移量 激光与光电子学进展
2016, 53(10): 100602
西安邮电大学 通信与信息工程学院, 西安 710121
鉴于电子护具在体育竞技方面的广泛应用和跆拳道电子护具的发展, 提出了基于光纤传感技术的散打电子护具。利用现有光纤微弯传感器的原理和特点, 设计出了合适的微弯调制器和各部分发射接收系统。在一定外部击打力作用下光纤会发生不同程度的弯曲, 从而可以得到不同的电压值, 并根据输出的电压值来判断运动员打击力的大小。实验测试表明, 在一定范围内击打力与输出电压值近似成线性关系,从而可实现散打运动的自动评判得分。
电子护具 光纤微弯传感器 击打力 电压值 electronic protective gear fiber-optic microbend sensor impact force voltage value
1 山东科技大学 信息与电气工程学院， 山东 青岛 266510
2 山东省经济和信息化委员会, 山东 济南 250000
提出一种基于双包层光纤和耦合器的双包层光纤微弯传感器结构及暗场检测方法。通过理论和仿真分析，建立了双包层光纤弯曲损耗的理论模型；通过对光纤结构参数与传感器灵敏度关系的仿真，获得了实验用光纤最佳结构参数；理论和仿真分析了变形器的最佳周期、齿间距和齿数问题；对双包层光纤微弯传感器及其暗场检测方法进行了实验研究，结果显示，传感器输出光场与光纤形变之间有着较好的线性关系。
传感器 光纤微弯传感器 双包层光纤 暗场检测 sensor fiber-optic microbend sensor double-clad fiber dark-field detection
南京航空航天大学理学院, 江苏 南京 210016
针对光纤微弯传感器在强扰动信号作用下,因光纤受损而丧失部分或全部功能的问题,进行了关于传感器自修复的研究。该传感器采用自制的具有良好光学、机械和粘接性能的短波光固化修复剂,将其注入预置有传感光纤的柔性空心纤维中,设计了一种可以实现在线自诊断和实时自修复的双窗口(长波检测、短波修复)智能光纤微弯传感器。对修复时间、修复效果进行了实验和分析。结果表明,该传感器自修复时间短,修复后机械和光学性能良好,并能实现多点修复。
光纤光学 光纤微弯传感器 自修复 短波光固化
