1 中国信息通信研究院，北京 100088
2 长飞光纤光缆股份有限公司，武汉 430074
【目的】文章面向光纤研发制造和光系统开发，结合单模光纤的衰减来源对G.652.D单模光纤衰减谱的数值特性和光纤衰减谱特性矩阵进行研究，以分析优化光纤衰减谱模型的数学表达方式，提升对光纤衰减谱的数字化建模能力。
【方法】ITU-T G.650.1（2020）标准给出了通过谱衰减模型法计算G.652.D单模光纤衰减谱的样例矩阵。文章结合光纤衰减来源分析论证了谱衰减模型法可以对应4个波长的衰减谱特性矩阵近似计算得到光纤衰减谱且误差较低的原因，结合衰减来源计算得到形式优化的衰减谱特性矩阵，并对1 000个样本光纤的衰减谱测试数据进行验算分析。
【结果】文章主要研究结果包括：（1）在G.652.D光纤的衰减谱特性矩阵对应波长与光纤的主要衰减来源有良好对应关系时，谱衰减模型法能够以较小的误差近似计算光纤衰减谱；（2）结合光纤衰减来源计算了G.652.D单模光纤的衰减谱特性矩阵，该矩阵在形式上相比仅由数据计算得到的特性矩阵更能够反映光纤的衰减机理；（3）对样本光纤衰减谱测试数据的验算分析验证了新矩阵可以同样以较小的误差有效地计算光纤样本的衰减谱。
【结论】文章研究得出，谱衰减模型法能够用于近似计算光纤衰减谱的原因是，衰减谱特性矩阵的对应波长与光纤的主要衰减来源有良好的对应关系，结合衰减来源可以计算优化特性矩阵，新矩阵能够反映光纤的衰减机理并经验算可以同样以较小误差有效地计算光纤样本的衰减谱。
光纤 G.652 衰减谱 特性矩阵 数字化 optical fibre G.652 spectral attenuation characterizing matrix digitalization 光通信研究
2024, 50(2): 22007901
1 广东石油化工学院 计算机与电子信息学院, 广东 茂名 525000
2 广东石油化工学院 理学院, 广东 茂名 525000
为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响.结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;功率转换效率随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数、信号光损耗系数增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系.所得结论对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤拉曼放大器的其他相关研究有重要参考意义.
光纤通信 光纤拉曼放大器 功率转换效率 反向抽运 数值模拟 optical fibre communication fibre Raman amplifier power conversion efficiency backward pumped numeric simulation
1 广东石油化工学院 计算机与电子信息学院, 广东 茂名 525000
2 广东石油化工学院理学院, 广东 茂名 525000
为系统地研究同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率, 采用求数值解和求近似解析解两种方法得到相关结果, 并对其结果进行了比较。首先, 由耦合微分方程出发, 采用龙格库塔算法对功率转换效率进行数值模拟, 同时采用求近似解析解的方法推导出功率转换效率公式; 然后, 给出两种方法下各个参量影响功率转换效率的定量分析结果; 最后, 对分析功率转换效率的两种方法得到的结果进行了比较。结果表明, 两种方法下, 各参量对功率转换效率影响的总体趋势一致。功率转换效率都随着光纤长度增加而增加, 直到增加至一确定值而保持不变, 随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数数值增加而增加, 随着光纤有效面积、抽运光与信号光的频率比数值增加而减小; 功率转换效率和初始抽运光功率都呈抛物线曲线关系; 不同的是, 求解析解的结果大于求数值解的结果。求数值解的结果精确, 优于求近似解析解的结果。所得结论与文献相比有新的进展, 为光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究提供了参考。
光纤通信 光纤拉曼放大器 功率转换效率 同向抽运 理论推导 数值模拟 optical fibre communication fibre Raman amplifier power conversion efficiency forward pumped theoretical derivation numeric simulation
1 广东石油化工学院 计算机与电子信息学院, 广东 茂名 525000
2 华南理工大学 理学院, 广州 510640
3 广东石油化工学院 理学院, 广东 茂名 525000
为分析反向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性, 基于已有的耦合微分方程, 采用龙格库塔法和打靶法相结合的算法, 数值模拟了反向抽运光纤拉曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程, 在此基础上根据实际情况推导出反向抽运光纤拉曼放大器的阈值公式, 并详细分析了各个参数对反向抽运光纤拉曼放大器阈值特性的影响, 结果表明, 初始信号光功率、光纤有效长度、拉曼增益系数增加, 阈值就会减小;光纤有效面积越大, 阈值越大。
光纤通信 光纤拉曼放大器 阈值 反向抽运 数值模拟 受激拉曼散射 optical fibre communication fibre Raman amplifier threshold backward-pumped numerical simulation stimulated Raman scattering
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
In this paper, a refractive index profile design enabling us to obtain a flat modal field around the fibre centre is investigated. The theoretical approach for designing such multilayer large flattened mode (LFM) optical fibres is presented. A comparison is made between the properties of a three-layer LFM structure and a standard step-index profile with the same core size. The obtained results indicate that the effective area of the LFM fibre is about twice as large as that of the standard step-index fibre, but the LFM fibre has less effective ability to filter out the higher order modes than the standard step-index fibre with the same bending radius.
LFM optical fibre nonlinear effects effective area bending loss Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2006, 4(1): 135
分析了刚性纳米粒子改性聚合物的原理,重点分析了nmSiO2/硅氧烷(硅橡胶)复合材料的改性机理.采用120号溶剂性汽油为分散剂,通过共混法制得nmSiO2-乙烯基硅氧烷、含氢硅氧烷硫化而成的复合材料.用AJ-Ⅲa型原子力显微镜分析研究了该材料的组团结构并测试了其力学性能.结果表明,硅氧烷橡胶改性后,材料的弹性模量增加了15.4%;拉伸强度增加了19.4%;扯断伸长率增加了30%.用改性后的硅氧烷聚合物材料封装光纤Bragg光栅(FBG)压力传感器,可有效改善封装材料与光纤光栅的耦联性能;通过粒子含量控制可以增韧增强硅氧烷,从而可制作变量程压力传感器,同时可以延长传感器的使用寿命.
改性聚合物 光纤Bragg光栅(FBG) 耦联 增韧增强 Property-improved polymer Optical fibre Bragg grating Coupling Stiffness and strength being increased
College of Aerospace and Mater. Eng., National University of Defence Technology, Changsha 410073, CHN
半导体光子学与技术
2004, 10(3): 194
1 郧阳师范高等专科学校物理系,湖北,丹江口市,442700
2 同济大学Pohl固体物理研究所,上海,200092
介绍一种利用表面张力的作用、以光纤作材料、用分离的自聚焦透镜制作微透镜阵列的方法,这种方法具有制作工艺简单、无须昂贵设备等优点,用此方法实际制作了具有良好连续面型的微透镜阵列,并对制作的微透镜阵列进行了测试,效果较好.
微透镜阵列 光纤 表面张力 micro lens arrays optical fibre surface tension
分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统(DOFTSS),它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统,具有自标定、自校准和自检测功能.对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明,介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值、定标和直线拟合算法的实现,通过RS232和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示,并组成了火灾预测和报警系统,对硬件结构的实现和软件流程进行了说明.
分布光纤光子传感系统 光纤测温 标定 DOFTSS Optical fibre temperature measuring Demarcating
光互连在高度并行、高速、大容量的数字系统和智能计算等领域显示了卓越的潜能。文章首先比较了在超大规模集成系统(VLSI)中光互连和电互连的优劣，总结了各种类的光互连及近年取得的新进展，并分析了光互连遇到的困难和未来前景
光互连 光计算 光纤 全息 optical interconnection optical computing VLSI VLSI optical fibre hologra
