1 浙江工商大学信息与电子工程学院（萨塞克斯人工智能学院），浙江 杭州 310018
2 富通集团有限公司，浙江 杭州 311400
3 浙江大学光电科学与工程学院，浙江 杭州 310058
4 杭州科技职业技术学院机电学院，浙江 杭州 311402
利用光纤熔融拉锥技术，对一种中心对称、具有较大芯间距的多芯光纤进行了优化。融锥后的光纤具有倏逝场强、传感灵敏度高的特点，但由于其柔韧性差难于用作弯曲传感测量。本文设计了一种柔性传感器，使优化后的融锥光纤可用于弯曲传感测量。利用超模耦合理论对优化后多芯光纤传感器的透射谱进行了分析，并对其弯曲传感特性进行了实验研究。实验结果表明，该柔性融锥光纤传感器的干涉条纹与弯曲曲率有很好的线性关系。优化后的融锥光纤弯曲传感器的灵敏度为2.90 nm/m-1。
遥感与传感器 光纤传感器 多芯光纤 弯曲传感器 超模 柔性结构 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0728002
1 杭州科技职业技术学院机电工程学院，浙江 杭州 311402
2 浙江工商大学信息与电子工程学院（萨塞克斯人工智能学院），浙江 杭州 310018
3 富通技术研究院有限公司，浙江 杭州 310000
高压输电线的弧垂是线路设计和运行的重要指标，关系到线路的运行安全，必须控制在设计规定的范围内。输电线弧垂测量是国内外电力部门和研究机构的重点研究内容。基于毛细管光纤设计了一种新型的高压电线弧垂传感器。该传感器具有模场面积大、抗电磁干扰能力强、可实时在线监测的优点。实验结果表明，当传感器的弧垂曲率半径小于15 cm时，监测灵敏度为2.552 dB/cm，线性相关系数为0.9635。传感器的弧垂曲率半径越小，弯曲程度越大，毛细管光纤传感器的灵敏度就越高。该实验现象与理论分析结果相一致，验证了其在实际应用中的可行性。
传感器 高压输电线 弧垂 毛细管光纤 实时监测 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0728001
1 杭州科技职业技术学院机电工程学院, 浙江 杭州311402
2 浙江工商大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州310018
为了提高收割机刀片的使用寿命, 采用激光熔覆工艺在45#钢表面制备了中锰铁基合金激光熔覆层。利用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和MLD-10型动载磨料磨损试验机分析了熔覆层的显微组织, 测试了涂层的显微硬度和冲击磨料磨损性能。结果表明: 涂层与基体形成冶金结合, 涂层无裂纹、气孔等缺陷。激光熔覆层的显微硬度为500～600 HV, 激光熔覆层与渗碳试样相比具有较高的抗冲击磨料磨损性能, 能够提高收割机刀片的使用寿命。
激光熔覆 磨损 显微组织 laser cladding wear microstructure
1 浙江工商大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310018
2 杭州科技职业技术学院机电工程学院, 浙江 杭州 311402
以光纤马赫曾德尔干涉仪作为光强度调制器件，通过光纤耦合器构造光电反馈回路搭建了一种新型电光混合型光学双稳装置。对光学双稳原理进行了研究分析，用图解法形象地解释了双稳工作原理，并且通过在实验中改变该器件的输入光强实现了光学双稳态，得到的光学双稳现象显著，双稳工作状态稳定。该器件有诸多重要应用，如工作在稳态区域时可用做光纤激光功率稳定器，工作在开关区域时可用作光开光、光路由器。
光纤光学 光学双稳态 光纤马赫曾德尔干涉仪 光纤激光器 光开关 光纤传感 激光与光电子学进展
2014, 51(8): 080601
1 哈尔滨工程大学, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 浙江工商大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310018
介绍了一种特殊的天文光纤模式转换器，称之为光纤刷。研究了这种天文光纤模式转换器的制作技术及各纤芯之间的耦合特性。由于天文成像低色散的要求，研究了这种光纤刷的超模耦合特性，并且为了比较不同超模的发散情况，分别计算了光纤刷的近场超模和远场超模。通过远场超模发散半径的比较，发现同相超模具有最小的发散角和最好的光束质量。研究结果对类似光纤模式转换器件的研究具有启发意义。
光纤光学 天文 模式转换器 光纤刷 耦合 超模 光学学报
2014, 34(s1): s106003
1 杭州科技职业技术学院机电工程学院, 浙江 杭州 311402
2 浙江工商大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310018
激光直接制造是一种全新的制造技术。采用Fe-Cr-B-Si-C 铁基合金粉末利用激光直接制造技术制备了单道激光熔覆层和薄壁圆筒零件。运用金相显微镜（OM）、X 射线能谱仪（EDX）、X 射线衍射（XRD）和纳米压痕技术研究了单道激光熔覆层和薄壁圆筒零件的显微组织、物相结构和纳米力学性能。研究结果表明，激光直接制造金属零件组织致密、未出现裂纹和气孔等缺陷；层间组织发生了粗化，导致层间力学性能弱化，但整体性能较高，能够满足实际零件的使用性能要求；激光扫描方向的改变有利于熔池的搅拌作用，枝晶组织发生了碎化，有利于组织的均匀化。
激光技术 激光直接制造 组织 力学性能 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 071601
1 哈尔滨工程大学理学院 光子科学与技术研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
2 浙江工商大学信息与电子工程学院， 浙江 杭州 310018
3 杭州科技职业技术学院机电学院， 浙江 杭州 311402
单模光纤与毛细管光纤(COF)的侧抛耦合不会破坏COF的中央空气孔，使COF可以很方便地用作原子导引或采样管。实验研究了单模光纤与一种新型COF的侧抛耦合，并证明了该种耦合方法切实可行。通过解析方程计算了侧抛光纤剩余包层的厚度与耦合光功率的定量关系，为COF侧抛耦合的进一步研究奠定了基础。另外,侧抛耦合方式可使COF或其他类似微结构光纤应用更广。
光纤光学 侧抛耦合 毛细管光纤 耦合方程 微结构光纤
1 浙江工商大学信息与电子工程学院， 浙江 杭州 310018
2 哈尔滨工程大学理学院光子科学与技术研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
针对两种不同激励情况，分别对5芯平行阵列芯光纤的超模进行了理论计算，并对其输出场强度分布进行了实验研究。通过对比5芯平行阵列芯光纤超模远场强度分布，分析了两种不同激励情况下输出各超模的光束质量。研究结果可为高功率光纤激光器、出射光斑为特定形状的光纤激光器的设计提供理论依据，对其他类似微结构光纤在激光器领域的应用具有借鉴意义。
光纤光学 光纤激光器 超模 耦合模理论 平行阵列芯光纤
1 浙江工商大学信息与电子工程学院， 浙江 杭州 310018
2 哈尔滨工程大学理学院光子科学与技术研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
提出了一种单模光纤(SMF)与毛细管光纤耦合的有效方法，研究了两种不同结构毛细管光纤与单模光纤的耦合问题。通过对单模光纤与毛细管光纤熔点处进行熔融拉锥实现了单模光纤与毛细管光纤之间的高效耦合。对该耦合方法的耦合机理及耦合光传输特性进行了研究、对比，并通过实验对理论预测进行了验证。该耦合技术具有简便易行、耦合效率高的特点。
光通信 毛细管光纤 耦合理论 模场
哈尔滨工程大学理学院光子科学与技术研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
通过将单芯单模光纤与双芯单模光纤熔接后在熔点处进行熔融拉锥，实现了单芯光纤到双芯光纤的功率耦合，解决了由于双芯光纤特殊结构引起的与光源、单芯光纤等直接耦合及监测所存在的问题。对单芯单模光纤与双芯单模光纤的耦合理论进行了研究，基于直接耦合理论与弱耦合理论建立了单芯单模光纤与双芯单模光纤的耦合方程，并就影响耦合光功率的因素进行了讨论。结果表明该理论分析方法能够有效地描写单芯光纤与双芯光纤耦合过程中光波的行为特征。
光纤通信 双芯光纤 模场 耦合方程
