新型四光束光纖濁度儀研制

利用光線追跡法分析和仿真了錐形塑料光纖中的光線傳輸特性。推導(dǎo)了子午光線和斜光線在錐形塑料光纖中傳輸?shù)倪f推公式。證明了在錐形塑料光纖中,如光線從小端入射,隨著光線在纖芯—包層界面的反射次數(shù)m的增加,光線與光纖中心軸線的夾角θm將逐漸變小。光纖錐角α越大,θm減小越快,但α越大,光纖輸出光線發(fā)散角也越大。隨著反射次數(shù)的增加,所需光纖長度也快速增加。分析結(jié)果表明,用小錐角錐形塑料光纖作為準(zhǔn)直器是比較合適的。

適于光纖到家庭的新型光纖：多芯單模光纖

新型少模光纖和多芯光纖的特性及應(yīng)用研究 互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展對當(dāng)前光通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量造成了巨大 挑戰(zhàn),單模光纖的傳輸容量達到100tb/s已經(jīng)接近香農(nóng)定理的傳輸極限。受到非 線性效應(yīng)的制約,以單模光纖為骨干的光通信網(wǎng)絡(luò)正面臨嚴(yán)峻的傳輸瓶頸問題。 空分復(fù)用技術(shù)作為下一代高速大容量光通信系統(tǒng)的可行方案引起了廣泛關(guān)注。作 為實現(xiàn)空分復(fù)用技術(shù)的少模光纖和多芯光纖,其特性及應(yīng)用更是受到重點研究。 本文在實驗室承擔(dān)的國家973項目、863項目及國家自然科學(xué)基金項目的支 持下,對新型少模光纖和多芯光纖的模式特性及應(yīng)用進行了重點研究,取得如下 的研究成果:(1)總結(jié)了少模光纖在模分復(fù)用系統(tǒng)中及新型光器件中的發(fā)展及應(yīng) 用,利用光波導(dǎo)理論對少模光纖中的模式特性進行了詳細分析,并對橢圓芯少模 光纖中的模式特性進行了研究。闡述了利用mcvd法制作特種光纖的基本步驟, 利用實

論述了柱積分智能激光濁度儀的基本理論、工作原理、結(jié)構(gòu)流程及應(yīng)用測試,并重點論述了柱積分智能濁度儀的測試方法和實際測試結(jié)果,證明了柱積分智能液體濁度儀的各項技術(shù)指標(biāo)達到了設(shè)計要求,突現(xiàn)出柱積分智能濁度儀的優(yōu)點。

針對現(xiàn)今國際上兩種測量濁度標(biāo)準(zhǔn)(usepa180.1和iso7027),分析了兩種標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定選用的濁度儀光源的優(yōu)缺點,并進行了實驗數(shù)據(jù)比較。得出了采用峰值波長在400~600nm的鹵素鎢燈為濁度儀光源時,測量結(jié)果受色度的影響較大;而采用峰值波長在860nm左右的紅外光led時基本不受水樣中色度的影響。

基于多模大芯徑光纖的端面出射光場可視為高斯分布,光纖束耦合ld各纖芯出射的光束互不相干;對光纖束耦合ld輸出光束通過空間耦合光學(xué)系統(tǒng)后的光強分布進行了數(shù)值模擬和實驗研究,模擬計算結(jié)果和實驗結(jié)果的規(guī)律基本吻合。結(jié)果表明,用單個薄凸透鏡組成耦合系統(tǒng)時,耦合后的光束在焦平面上中心光強最大,光斑尺寸最小;隨著薄透鏡焦距的增大,焦平面上的光斑尺寸呈線性增大,而中心光強急劇減小。

光纖合束器

光源良好的平均波長穩(wěn)定性是保證光纖陀螺標(biāo)度因子穩(wěn)定性的重要條件。而光纖光源平均波長的變化主要源于環(huán)境溫度的變化。為了使光源獲得更好的輸出特性,需要對光源泵浦溫度進行精密控制。文中闡述了一種基于fpga和max1968芯片設(shè)計的光纖陀螺用光纖光源泵浦溫度自動控制(atc)技術(shù)。控制過程中提出了一種新的控制算法--遞進式pid。與傳統(tǒng)pid算法相比,遞進式pid算法的最大特點是其各個參數(shù)可以隨外界環(huán)境而變化。經(jīng)試驗測定,泵浦的溫度穩(wěn)定性能夠穩(wěn)定在±0.03℃以內(nèi),因而泵浦具有很好的平均波長穩(wěn)定性。

新型光纖光纜之防鼠防蟻光纜

通過對濁度測量方法的分析,設(shè)計了基于atmega16的散射光式濁度儀,并對散射光式濁度儀的水樣池、發(fā)光電路和運放電路進行了較詳細的描述。在水樣池的設(shè)計中充分考慮了入射和散射光束在水樣池壁的反射、散射和透射等影響因素;在發(fā)光電路的設(shè)計中采用了tl431a可調(diào)節(jié)精密基準(zhǔn)電源并聯(lián)穩(wěn)壓器;在運算放大電路的設(shè)計中采用2極放大,一級放大倍數(shù)為20倍,二級放大倍數(shù)為6.2倍。

單模與多模光纖耦合器的光束合波

運用模式耦合理論和穩(wěn)態(tài)速率方程組,對含有抑制高階模輸出的光纖濾波器的多模光纖放大器的光束質(zhì)量進行了分析.分析結(jié)果表明:對于含有光纖濾波器的多模光纖放大器,總的說來,其光束m2因子明顯低于不含有濾波器時的情況,這表明了前者輸出的光束質(zhì)量更好.結(jié)果說明了,在多模光纖放大器系統(tǒng)中設(shè)置一個光纖濾波器可以有效地改進光束質(zhì)量.

分析了激光束在光纖中的非線性傳輸損耗,理論上證明了受激布里淵散射(sbs)是光纖傳輸能力的主要限制因素;實驗上在532nm波段對長度為5m,纖芯半徑為1.75μm,數(shù)值孔徑(na)為0.11的單模光纖的傳輸能力進行了測定,結(jié)果與理論一致。采用模場耦合理論,推導(dǎo)出多模光纖與單模光纖的直接耦合效率表達式,計算得到耦合效率與所選用的多模光纖和單模光纖的纖芯芯徑之間的模擬關(guān)系。激光器輸出波長為532nm;多模光纖的數(shù)值孔徑為0.11,纖芯半徑為12.5μm;單模光纖的數(shù)值孔徑為0.11,纖芯半徑為1.75μm,實驗結(jié)果與理論基本吻合。根據(jù)理論和實驗結(jié)果,設(shè)計出多模光纖與單模光纖混合傳輸方案,在柔性傳輸較高激光功率的同時可以得到高光束質(zhì)量。

現(xiàn)有的光纖耦合器在作為分波器使用時具有較低的插入損耗,在作為合波器時插入損耗較大,為實現(xiàn)低損耗合波目的,提出一種由單模與多模光纖共同構(gòu)成的混合型光纖耦合器。利用耦合波方程理論分析其工作原理,計算機模擬其耦合過程。采用熔錐法制作工藝,完成單模與多模光纖耦合器的制作,實驗結(jié)果與理論模擬相吻合;該器件單模到多模光纖的耦合效率、多模到多模光纖的耦合效率均在90%以上,實現(xiàn)了兩路光束的功率合波。作為低插入損耗合波器件可廣泛應(yīng)用于光通信以及雙包層光纖激光器抽運光的注入。

280w電腦搖頭光束燈技術(shù)參數(shù)通道表: 電壓:ac100-240v,50/60hz 額定功率:400w 光源類型：280w鉑金杯泡 冷卻系統(tǒng):內(nèi)置對流傳熱/風(fēng)冷 光學(xué)系統(tǒng) 調(diào)焦:獨立電子線性調(diào)焦 調(diào)光:0-100% 頻閃:0-12次/秒 夢幻棱鏡效果控制，三棱鏡效果，效果鏡效果 控制模式:dmx512/主從/自動/同步 lcd大液晶顯示 dmx512通道:21ch 水平/垂直 水平5400,垂直2700, 水平/垂直速度可調(diào) 描微調(diào):8/16bit 水平/垂直反向 1個銅制精細旋轉(zhuǎn)圖案盤（共10個金屬圖案片+2個玻璃圖 案片+白光）+1個色盤（14種色+白光） 圖案流水效果 圖案雙向旋轉(zhuǎn) 光圈遠距離夢幻效果 三棱鏡，八棱鏡，效果鏡切換效果 色盤 14種顏色+白光 線性彩虹效果 其它特 尺寸

為確保高質(zhì)量連接器的批量生產(chǎn)研制了端面測試儀.采用光學(xué)相位測量技術(shù),通過高精度測量連接器端面的表面形貌,借助matlab的圖像處理技術(shù),可以得到端面的曲率半徑、球面偏心度及凹陷度等決定連接器質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù).測量精度高(曲率半徑相對誤差為0.2%,凹陷度誤差為2nm,偏心度誤差為1μm),速度快,易操作.

為了實現(xiàn)高功率、高亮度的光纖激光輸出,研究了新型多芯光纖組束技術(shù),基于大模場倏逝波,采用時域有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法,對多芯光纖(包含多根微納纖芯或包含多根微納芯和大芯徑纖芯)的模場特性進行了數(shù)值仿真和理論分析。結(jié)果表明,以一定方式排列的微納光纖束陣列中多根微納纖芯可以很好耦合;當(dāng)多根微納芯和大芯徑纖芯組束時,微納纖芯能夠有效地平坦模場。這一結(jié)果對于高功率光纖激光器和放大器的進一步發(fā)展很有幫助。

用激光前向散射原理,研制成生化免疫分析用激光散射濁度儀。本文闡述了有關(guān)散射理論、儀器設(shè)計思想和實際應(yīng)用效果,對若干主要設(shè)計問題作了詳細的分析。

激光散射濁度儀的研制和若干設(shè)計問題

運用工程化摻鉺光纖放大器模擬理論方法，基于國產(chǎn)１４８０ｎｍｌｄ泵源和國產(chǎn)ｅｒ＾３＋／ａｌ＾３＋共摻雜光纖，從理論和實驗上分析比較了新型兩段級聯(lián)泵浦與普通單段雙泵兩種結(jié)構(gòu)ｅｄｆａ的增益、功率和限幅特性。兩段級聯(lián)ｅｄｆａ比單段ｅｄｆａ的增益、３ｄｂ飽和輸出功率和動態(tài)范圍分別提高了５ｄｂ、１ｄｂ和１２ｄｂ，泵浦光轉(zhuǎn)換效率改善了２０％。

1 光纖束傳像技術(shù) （上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院，上海200072） 摘要：本文首先分析了光纖傳像方法異于其他傳像方法的特點，并結(jié)合這些特點，列舉了光纖傳像在 醫(yī)學(xué)、工業(yè)、軍事領(lǐng)域成功應(yīng)用的例子，又介紹了光纖傳像束的傳像原理，并詳細列舉了光纖傳像束的光 學(xué)性能參數(shù)，分析影響傳像質(zhì)量的原因。之后結(jié)合主題重點介紹了光纖傳像的一個應(yīng)用——醫(yī)用纖維內(nèi)窺 鏡的功能和結(jié)構(gòu)。最后，介紹了目前傳像光纖的兩種制作方法——層疊法和酸溶法。 關(guān)鍵詞：光纖；傳像；纖維內(nèi)窺鏡 technologyofopticalfiberimagetransmission (schoolofmechatronicsengineeringandautomation,shanghaiuniversity,shanghai200072,china) abstract：inthisarti

在光纖共焦顯微系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合普通并行共焦理論和抽樣定理,研究光纖束共焦系統(tǒng)的有效點擴散函數(shù),得出光纖束共焦系統(tǒng)的光場分布情況。根據(jù)光纖束共焦系統(tǒng)的有效點擴散函數(shù)和光纖束中光纖的排列特點,分析光纖束共焦顯微系統(tǒng)成象質(zhì)量的影響因素。結(jié)果表明光纖束的光纖間距與物鏡的放大率決定了系統(tǒng)的橫向分辨率。