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为了解决光通信领域中光纤产品在研发-生产阶段存在试验周期长、研发成本高和产品品质不稳定等问题, 基于六西格玛质量管理方法, 建立发明问题解决理论(TRIZ)-实验设计(DOE)-过程能力Cpk模型应用于抗弯曲光纤G.657.B3的研制, 通过这一模型有利于开展高效的试验设计与试验成本控制, 确定了G.657.B3光纤折射率剖面参数的最佳组合, 并应用于批量化生产。实验结果表明: 在1550 nm、1625 nm波长处, 弯曲半径为5 mm且绕1圈时, 光纤的宏弯典型损耗均值分别是0.063 dB、0.165 dB, 光纤的宏弯性能优良。
光纤 六西格玛方法 弯曲损耗 折射率剖面 optical fiber G.657.B3 G.657.B3 six Sigma method bending loss refractive index profile
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针对光纤损耗与非线性效应会导致光纤弯曲性能劣化的问题, 设计了具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤, 研究了G.654.E光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。试验结果表明: 在1550 nm和1625 nm波长处, 光纤的衰减典型值分别是0.162 dB/km、0.178 dB/km; 弯曲半径为10 mm、绕1圈时的宏弯损耗分别低于0.04 dB、0.06 dB; 弯曲半径为30 mm、绕100圈时的宏弯损耗典型值分别是0.008 dB、0.015 dB; 光纤在1550 nm波长处的有效面积典型值可达130 μm2。
折射率剖面 衰减 有效面积 弯曲损耗 掺氟 refractive index profile, attenuation, effective a
基于中国地区11个IGS观测站的对流层天顶延迟和气象环境等实测数据，分析了国内外常用的三种对流层折射率剖面模型的预测精度，重点研究了三种模型在高海拔地区的适用性和随季节变化的适用性。结果表明：在高海拔地区，指数模型和分段模型精度较高，Hopfield模型在除高海拔外的地区，表现出更大的优势；总体来看，分段模型和Hopfield模型的精度在春、冬季较高，夏、秋季较差，指数模型精度与季节关系不大。该结论对于对流层折射误差修正模型的应用研究具有重要参考价值。
大气光学 折射率剖面模型 天顶延迟 射线描迹法 折射误差修正 高海拔地区 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0701001
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为了研究G.657.B3光纤的折射率剖面结构对光学性能的影响，通过设计凹陷沟槽结构的折射率剖面和相应剖面参数(ba值、c、Δnc-和Δn+)，并以适宜的气相轴向沉积(VAD)法工艺、熔融技术以及拉丝条件改善光纤的弯曲损耗，满足光纤传输所需的截止波长、模场直径和低水峰的要求。将工艺优化后所制备的光纤预制棒进行拉丝与测试，结果表明：光纤在1383 nm波长处水峰值降低至0.278 dB/km；在1550 nm、1625 nm波长处，弯曲半径为5 mm绕1圈时的宏弯典型值分别是0.081 dB、0.188 dB，完全满足ITU-T G.657.B3的指标需求。
气相轴向沉积法 光纤 折射率剖面 弯曲损耗 截止波长 羟基(OH-) 高斯分布 vapor phase axial deposition process optical fiber refractive index profile bending loss cut-off wavelength hydroxyl group(OH-) Gaussian distribution
中国洛阳电子装备试验中心, 河南 洛阳 471003
针对现有大气折射率剖面模型中干项简化模型较多、使用中难以取舍和湿项简化模型精度较低等问题，利用某台站实测探空数据，对现有几种大气折射率剖面模型的精度进行了分析。在此基础上，基于小波聚类和EOF（经验正交函数）分析方法，构建了一个能够考虑天气特征的大气折射率剖面改进模型，并利用实测数据对其精度进行了验证。结果表明：改进模型拟合精度较现有模型精度有明显改进。其中，干项模型能够充分考虑台站本地气候特征，精度更高；湿项模型将天气类型细分为四类，比现有模型精度最大提高了约6个折射率单位。同时，改进模型天气类型划分方法较容易被非气象专业人员理解，便于此模型推广应用。
大气折射率剖面 改进模型 湿项 小波聚类 atmospheric refractivity profile improved model atmospheric wet refractivity profile model wavelet-based clustering EOF EOF 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103255
华中科技大学下一代互联网接入系统国家工程实验室, 湖北 武汉 430074
基于少模光纤(FMF)的模分复用（MDM）传输系统，模式差分群时延（MDGD）是影响系统设计的关键因素之一。考虑实际光纤制备工艺，数值分析了阶跃折射率(SI)光纤、渐变折射率(GI)光纤、带有外下陷包层的阶跃型光纤和带有外下陷包层的渐变型光纤中不同的MDGD特性。在支持四个导模条件下，优化设计得到两种不同折射率剖面分布的四模光纤，分别具有较大的MDGD(LP11，LP12，LP02与LP01的MDGD分别是4.65,10.02,11.73 ps/m)和较小的MDGD(LP11，LP12，LP02与LP01的MDGD分别是-0.049, -0.258, -0.168 ps/m)。制备了阶跃折射率分布的少模光纤，其实测基模的损耗为0.23 dB/km(1550 nm)和0.37 dB/km(1310 nm)测量及分析结果证明其能够支持MDM应用。
光纤光学 模分复用 少模光纤 折射率剖面 模式差分群时延
针对光电测量设备的大气折射误差实时修正以及红外激光传输研究等问题，利用2006年至2010年间在新疆戈壁地区获取的大气参数探空实验数据，计算得到了两个特定的波长，即1.32 μm和4 μm对应的大气折射率平均剖面分布，进而提出了一种实用的折射率剖面分布模式--三参数指数分布模式。利用非线性最小二乘法，分别拟合得到了波长为1.32 μm和4 μm时的红外波在各季节内折射率的三参数指数剖面分布模式。采用统计得到的折射率剖面分布模式实时修正了光电设备的仰角测量数据，通过和实测模型的事后修正结果比较发现，二者的差值小于5″，实现了对当地光学测量数据大气折射误差的实时、快速修正。
大气光学 光电测量 折射误差修正 折射率剖面 三参数指数模式 atmospheric optics optoelectronic measurement refractive error correction refractivity profile three-parameter exponential mode 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2778
1 浙江富通光纤技术有限公司,浙江,富阳,311422
2 浙江大学,现代光学仪器国家重点实验室,杭州,310027
将"双向迭代"、牛顿二次差商以及直接微分等分析手段有效地结合起来,形成一种被称为"微分迭代"的波导方程解析方法.该方法可根据任意光纤的剖面结构在计算机上精确模拟出光纤的能量场分布、波导色散、零色散波长和截止波长等参量.该解析法分别被用于三包层G.655光纤和五包层G.656光纤的波导分析,分析结果和实测值具有极好的一致性.
光纤光学 波导函数 微分迭代 折射率剖面 色散
本文叙述了折射近场法(简称RNF)测量光纤折射率剖面的基本原理及实验方法.提供了对单模光纤和多模光纤的测量结果,并与反射法、近场法进行了比较.实验中获得空间分辨率优于0.8μm,折射率灵敏度优于2×10~(-4).
光纤 折射率剖面 折射近场法
