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1.
独特的单向光延迟复合波导
袁胜男 方云团
J4 2017, 34 (
6
): 754-758.
摘要
(
169
)
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提出一种新的机制来实现光延迟。构造了含单向边界回路和单向空气波导的复合波导。当电磁波传播通过边界回路时,回路的单向传播和干涉相长效应使得电磁波绕过这些回路达到完美传输。这些回路由于增加了额外传播距离而导致光延迟。频域和时域仿真分别论证了完美传输和时间延迟功能。该复合波导的独特之处在于它拥有光延迟,单向传播和克服散射损耗的复合功能。
参考文献
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2.
混合表面等离子体光子晶体波导
汪梅婷 周春亮,郭佳,王美玉,童凯
J4 2017, 34 (
4
): 507-512.
摘要
(
311
)
可视化
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构建了一种金属-绝缘体-半导体混合表面等离子体结构,基于时域有限差分法验证了该结构在归一化频率0.243~0.271 (a/λ) 范围内具有明显的TM模式带隙。在二维光子晶体层移除或改变中间行空气孔半径构成线缺陷,形成混合波导结构1和2。分析表明,入射光频率位于带隙内的光子能量被很好的局域在低折射率层中,且只能沿线缺陷传输。当入射波长为1550nm时,两种波导的传输距离分别为18.41μm和15.70μm,群速度极值分别为0.186c和0.166c,品质因数FoM达到384.74和1042.50。此波导能通过光子晶体层的线缺陷控制低折射率层SPP的传输路径,为波导器件的研究提供了有效的理论基础和依据。
参考文献
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3.
基于后焦面成像的 聚合物平面波导光学参数测量仪
施矾 朱良富 邱冬 张斗国
J4 2017, 34 (
3
): 374-378.
摘要
(
236
)
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基于后焦面成像确定波导传播特性的基本原理,结合平面波导中的菲涅尔反射理论,设计了一种聚合物平面波导光学参数测量仪。通过MATLAB拟合处理数据实现了对样品局部折射率和厚度高精度、高空间分辨率的实时测量,平面波导厚度测量精度可以达到纳米量级,空间分辨率可达到300 nm。该测量仪结构简单、易于操作,在光学传感和细胞内生物传感领域具有很高的应用价值。
参考文献
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4.
基于微纳光纤模式干涉仪和石墨烯薄膜的氨气传感器
盛苗苗, 范鹏程,于 波,黄赟赟,李 杰 , 关柏鸥
J4 2017, 34 (
3
): 379-384.
摘要
(
246
)
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将单锥微纳光纤模式干涉仪和石墨烯相结合,实现了一种高灵敏度的光纤式氨气传感器,其利用石墨烯的特异性吸附效应及微纳光纤结构的高灵敏度传感特性,通过检测干涉光谱的漂移量实现了对氨气浓度微弱变化的检测。对不同组传感器进行了对比分析,结果表明当光纤直径为3.4 μm时最大检测灵敏度为10.8 pm/ppm,与文献中采用其它光纤结构所报道的结果相比几乎提高了一倍。该传感器具有结构简单、易于实现及灵敏度高等优点,在危害气体浓度报警和人体健康检测等领域有潜在的应用前景。
参考文献
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5.
基于微滴腐蚀的微纳光纤Farby-Perot腔的折射率传感特性
刘博 李杰 孙立朋 金龙 关柏鸥
J4 2016, 33 (
3
): 356-362.
摘要
(
419
)
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为了实现高精度和高灵敏度的折射率测量,采用微米级氢氟酸液滴化学腐蚀的方法制作非对称的微纳光纤Fabry-Perot (FP)腔,具有波导尺寸小、损耗低、双折射率高和腔Q值高等优点。不同正交偏振方向的谐振模式对外界折射率变化具有不同的响应,沿光纤快轴方向的模式折射率灵敏度为133.8 nm/RI-unit,沿光纤慢轴方向的模式折射率灵敏度为117.1 nm/RI-unit,快慢轴方向的温度灵敏度均为11.99 pm/℃,通过光谱仪监测两束偏振光的波长差可实现温度独立的折射率测量。采用不同FP腔参数的光纤传感器进行实验研究,结果表明,光纤FP传感器腔直径越小,腐蚀占腔长比越高,其折射率灵敏度越高。
参考文献
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6.
基于全固光子带隙光纤的传感器的特性研究
耿梦楣 李杰 孙立朋
J4 2016, 33 (
3
): 363-367.
摘要
(
389
)
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为了实现对基于全固光子带隙光纤(AS-PBF)的传感器的特性研究,采用了双锥型模式干涉仪的结构,使用熔接机在一根AS-PBF上间隔一段距离制作两个锥形光纤,制备出一种基于双锥型模式干涉的特种光纤传感器。与传统单模光纤或折射率传导的光子晶体不同,AS-PBF的纤芯有效折射率较低,而包层有效折射率较高。通过理论分析和实验验证,测量研究了这种光纤结构对温度和轴向应力的响应。实验结果表明,温度灵敏度和轴向应力灵敏度分别为~63pm/oC和~-1.74nm/ N。与长周期光栅、布拉格光栅相比,基于全固带隙光纤的双锥型模式干涉传感器具有制备简单、结构紧凑等优势,在光纤传感领域具有广泛的应用前景。
参考文献
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7.
Sagnac式全光纤电流传感器实验研究
刘箐 罗有国 杜鹏 廖志军 颜珂
J4 2016, 33 (
3
): 368-371.
摘要
(
428
)
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为了实现输电线路上的电流的监测,开发出了一种全光纤电流传感器(FOCS)。该传感器基于法拉第效应和Sagnac效应这两种原理,可以准确测量出电流的大小。创新性的利用锯齿形波进行信号调制,并且对电流在40A到140A的范围内进行测量,实验数据与实际电流基本相符。
参考文献
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8.
双频干涉型光纤激光加速度传感器的指向性特性
赵泳强 程凌浩 周峰 梁贻智 金龙 关柏鸥
J4 2016, 33 (
3
): 372-377.
摘要
(
449
)
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矢量传感器可以共点、同步测量振速、加速度等矢量信息,且具有一定的噪声抑制能力,具有重要的应用价值。铒镱共掺双偏振光纤激光器已被证明可用于实现易解调、结构小巧、易于复用、高灵敏度的光纤传感器。针对此类传感器,本文提出一种加速度传感器结构,通过限制质量块的横向位移,实现了一种双频干涉型光纤激光加速度矢量传感器。除了具有双偏振光纤激光器的一系列优点外,该传感器还具有良好的“8”字形指向性,并在1 kHz以下具有平坦的频率响应特性,对于后续双频干涉型光纤矢量传感器的实现具有重要的指导意义。
参考文献
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9.
基于光纤惯性传感的变形测量方法研究
芮长颖 黄麟
J4 2016, 33 (
3
): 378-384.
摘要
(
325
)
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为了对地表变形进行实时有效的监测,及时发现其不规则沉陷的规律和趋势,从而确定整个地表移动区域的下沉情况。本文选取MIMU惯性测量单元,布设光纤光栅传感器,设计分布监测网路对地表变形数据进行测量。构造新的指数型阈值小波算法并结合时间序列分析对采集的数据进行去噪处理,显著提高去噪效果,最后利用卡尔曼滤波进行变形体的变形趋势预测。与仿真实验结果对比分析发现,采用这种方法得到的数据准确有效,该方法可应用到地形变形预测的工程实际中。
参考文献
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