單模光纖耦合器的Haar小波濾波器系數(shù)的實(shí)現(xiàn)

850nm1x22x2單模光纖耦合器 產(chǎn)品特點(diǎn)主要應(yīng)用 低插入損耗 高回波損耗 高消光比 高穩(wěn)定性 高可靠性 通信系統(tǒng) 測(cè)試設(shè)備 光纖傳感 科研 封裝尺寸 性能參數(shù) 參數(shù)單位指標(biāo) 結(jié)構(gòu)類型-1x22x2 工作波長(zhǎng)nm850 帶寬nm±10 附加損耗db≤0.10 耦合比(%)50/5040/6030/7020/8010/905/953/972/981/99 最大插入損耗db3.54.5/2.75.8/2.07.7/1.311.0/0.714.5/0.4516.5/0.3518.5/0.321.9/0.25 波長(zhǎng)敏感損耗db≤0.08≤0.08≤0.08≤0.080.10/0.050.10/0.050.10/0.050.10/0.050.10/0.05 偏振敏感損db0.20.20.3/0.

基于失配光纖耦合器的波長(zhǎng)特性,從理論上詳細(xì)分析了兩芯間隔d,兩芯之間的失配度δβ及耦合區(qū)長(zhǎng)度z對(duì)其光譜特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)δβ和d較小時(shí)光纖耦合器可以成為梳狀濾波器。δβ主要影響梳狀濾波器的消光比,z和d在兩芯子匹配的情況下主要影響峰值波長(zhǎng)位置和間隔。通過(guò)將一根兩芯間隔d=12μm的單模雙芯光纖(tcf)的一個(gè)芯子熔接在兩根單模光纖(smf)之間,實(shí)驗(yàn)制得基于雙芯光纖耦合器的全光纖型梳狀濾波器,其消光比可達(dá)25db,插入損耗為3.1db。通過(guò)使用不同長(zhǎng)度的tcf獲得了不同的峰值波長(zhǎng)間隔,并使用波長(zhǎng)為248nm的紫外光對(duì)其峰值波長(zhǎng)和消光比進(jìn)行了調(diào)節(jié)。

在三維激光成像系統(tǒng)中,其性能表現(xiàn)絕大部分決定于器件接收背反射光能幅度的大小,以及耦合器中空間光到光纖纖芯的光耦合效率的高低。為了增加耦合器中激光能量到纖芯內(nèi)的耦合效率,提出了一種新型非球面透鏡到錐形光纖頭的耦合器的設(shè)計(jì),得到了該耦合器中耦合效率的解析表達(dá)式。通過(guò)優(yōu)化耦合透鏡的倒相對(duì)孔徑,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為1310nm和1550nm的最大耦合效率分別為81.80%and81.90%,此時(shí)的倒相對(duì)孔徑分別為0.280和0.292。與通常耦合器中的耦合效率相比較,其最大耦合效率沒(méi)有下降,而相應(yīng)的倒相對(duì)孔徑增加較大。另外,還分析了透鏡-纖芯對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)位的影響,結(jié)果表明,隨著對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)位的增加,耦合效率急劇下降。

根據(jù)光纖的強(qiáng)耦合模理論,闡述了熔融拉錐型光纖耦合器的工作基理,并研究了熔融拉錐法制作單模光纖耦合器的過(guò)程,分析了各參數(shù)對(duì)耦合器性能的影響,利用光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了光纖耦合器各光學(xué)特性參數(shù)。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)表明,強(qiáng)耦合模理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合,說(shuō)明該方法的可行性；同時(shí)拉錐法制作的光纖耦合器具有較好的性能特性,表明該方法具有制作過(guò)程簡(jiǎn)單、附加損耗低、方向性好、均勻性好、環(huán)境穩(wěn)定以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

在三維激光成像系統(tǒng)中，其性能表現(xiàn)絕大部分決定于器件接收背反射光能幅度的大小，以及耦合器中空間光到光纖纖芯的光耦合效率的高低。為了增加耦合器中激光能量到纖芯內(nèi)的耦合效率，提出了一種新型非球面透鏡到錐形光纖頭的耦合器的設(shè)計(jì)，得到了該耦合器中耦合效率的解析表達(dá)式。通過(guò)優(yōu)化耦合透鏡的倒相對(duì)孔徑，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為1310nm和1550nm的最大耦舍效率分別為81．80％and81．90％，此時(shí)的倒相對(duì)孔徑分別為0．280和0．292。與通常耦合器中的耦合效率相比較，其最大耦合效率沒(méi)有下降，而相應(yīng)的倒相對(duì)孔徑增加較大。另外，還分析了透鏡一纖芯對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)位的影響，結(jié)果表明，隨著對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)位的增加，耦合效率急劇下降。

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由于熔錐型光纖耦合器幾何形狀的特殊性,其耦合特性的研究通常是對(duì)于不同的區(qū)域采用不同的近似模型。構(gòu)建了一個(gè)可以同時(shí)對(duì)耦合器各個(gè)區(qū)域耦合特性進(jìn)行仿真的一致性模型。選取適當(dāng)?shù)倪B續(xù)函數(shù)描述錐形曲線和橫截面形狀;采用歸一化的三角分布和高斯分布的加權(quán)疊加實(shí)現(xiàn)了模場(chǎng)沿耦合器各區(qū)域的連續(xù)變化。利用變分法和局部模式理論,推導(dǎo)出了耦合器任意位置處的耦合系數(shù)計(jì)算公式。該模型考慮了熔融區(qū)的纖芯效應(yīng),考慮了錐形區(qū)的耦合效應(yīng),是一個(gè)更為精細(xì)的理論模型。數(shù)值模擬結(jié)果顯示,該模型可為光纖耦合器和波分復(fù)用器的制作提供理論指導(dǎo)。

在弱導(dǎo)和弱耦合近似條件下,對(duì)光纖耦合器的幾何形狀做近似處理,并采用連續(xù)函數(shù)進(jìn)行描述。根據(jù)snyderd的局部模式理論,采用三角波與高斯波的變系數(shù)疊加函數(shù)對(duì)光纖耦合器縱向各區(qū)域的光模場(chǎng)分布進(jìn)行描述。利用局部模耦合理論和變分法計(jì)算分析光纖耦合器縱向各區(qū)域的傳播常數(shù)和耦合系數(shù),討論耦合系數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)和波長(zhǎng)的關(guān)系。計(jì)算表明:光纖耦合器熔錐區(qū)對(duì)光纖耦合器中的光功率耦合行為的影響不可忽略,光纖纖芯半徑和包層半徑對(duì)耦合區(qū)和熔錐區(qū)的耦合系數(shù)的影響成相反趨勢(shì)。因此,可以通過(guò)合理控制耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù),制作出寬帶平坦光纖耦合器。

探討了熔融拉錐過(guò)程中工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一種在拉伸到一個(gè)較小預(yù)定分光比之后只進(jìn)行加熱熔融的耦合器制造的新方法,通過(guò)理論分析了其可行性,并通過(guò)vc++程序?qū)崿F(xiàn)了該工藝的控制過(guò)程。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)表明,該種方法制造的2×2單模光纖耦合器的性能有顯著提高,而且可靠性明顯優(yōu)于普通熔錐型光纖耦合器。因此這種方法是一種耦合器的改進(jìn)型制造方法。

根據(jù)單模光纖耦合器的輸出功率的比值對(duì)耦合區(qū)長(zhǎng)度變化敏感的特點(diǎn),仔細(xì)分析了熔融拉錐型光纖耦合器的應(yīng)變特性。選用螺旋測(cè)微儀對(duì)光纖耦合器的應(yīng)變特性進(jìn)行研究,避免了懸臂梁結(jié)構(gòu)自重、梁的振動(dòng)等不可控因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,有效提高了測(cè)量精度。和電阻應(yīng)變片的對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明,熔融拉錐式單模光纖耦合器不但具有應(yīng)力敏感性,而且隨應(yīng)變呈線性單調(diào)變化,同時(shí)具有較好的溫度穩(wěn)定性和橫向抗干擾性。

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本文利用熔融拉錐系統(tǒng),只熔融不拉錐,獲得了新型光纖耦合器的制作方法,并對(duì)其進(jìn)行了性能測(cè)試和理論分析。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)表明,該種新型光纖耦合器的性能均達(dá)到了熔融拉錐型光纖耦合器的性能指標(biāo),由于前者耦合區(qū)的直徑相對(duì)于后者明顯增粗,故其可靠性得到了大大的改善。此種方法還可用于其他各種光無(wú)源器件的制作,是一種值得探究和發(fā)展的新方法。

基于光纖耦合器的波長(zhǎng)特性,分析了光纖耦合器作為梳狀濾波器的光譜特性;將長(zhǎng)度不同的雙芯光纖(twin-corefiber,tcf)熔接在兩根單模光纖(singlemodefibors,smf)之間,實(shí)驗(yàn)制得具有不同峰值波長(zhǎng)間隔的基于雙芯光纖耦合器的全光纖型梳狀濾波器,其消光比可達(dá)25db.首次使用co2激光對(duì)其進(jìn)行光譜調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)導(dǎo)致光譜向長(zhǎng)波方向漂移和消光比的變化.這種調(diào)節(jié)是基于co2與光纖相互作用時(shí)的殘余應(yīng)力釋放和熔融變形機(jī)理,使用氫載tcf可以在相同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下得到更大的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)激光.

提出了由1個(gè)3×3和1個(gè)2×2單模光纖耦合器級(jí)聯(lián)組成的反射式光纖梳狀波長(zhǎng)濾波器,給出了其基本結(jié)構(gòu)形式,并對(duì)其特性進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:當(dāng)組成濾波器的2個(gè)耦合器的分光比和光纖干涉臂之差取一些定值時(shí),可以使濾波器產(chǎn)生性能良好的梳狀輸出譜圖。與采用3個(gè)耦合器串聯(lián)而成的級(jí)聯(lián)mach-zehnder干涉儀(mzi)相比,該器件可以實(shí)現(xiàn)相同的功能,但只用到2個(gè)耦合器,并且在實(shí)際制作時(shí)可以對(duì)耦合器的分光比進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和控制。研制出了具有輸出峰間隔為1.6nm、近似于方波的波長(zhǎng)交錯(cuò)濾波器,理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符。

為使單模光纖耦合器可作為傳感器應(yīng)用,分析了單模光纖耦合傳感器的敏感機(jī)理,依據(jù)傳感器耦合輸出與傳感器耦合區(qū)長(zhǎng)度及耦合區(qū)振動(dòng)頻率存在的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變和振動(dòng)檢測(cè)?；谖?yīng)變儀和等強(qiáng)度懸臂梁搭建了應(yīng)變和振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),分析了耦合型光纖傳感器的靜態(tài)響應(yīng)特性和溫度、橫向壓力干擾對(duì)其輸出耦合比的影響,討論了該傳感器的低頻和高頻響應(yīng)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該類型傳感器對(duì)應(yīng)變的響應(yīng)非常靈敏,耦合比在10%～90%的線性關(guān)系良好,且溫度漂移影響可以穩(wěn)定在0.5%以內(nèi)。與壓電振動(dòng)傳感器的測(cè)試對(duì)比,該傳感器可更好地實(shí)現(xiàn)0～50hz低頻和4khz高頻振動(dòng)檢測(cè)。上述結(jié)果表明,耦合型光纖傳感器可基本實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變和振動(dòng)參數(shù)的檢測(cè),但面向?qū)嵱没€要考慮耦合區(qū)材料、結(jié)構(gòu)本身、制作工藝等因素的影響。

光纖耦合器光纖耦合器（coupler）又稱分歧器（splitter），是將光訊號(hào)從一條光纖中分 至多條光纖中的元件，屬于光被動(dòng)元件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、 區(qū)域網(wǎng)路中都會(huì)應(yīng)用到，與光纖連接器分列被動(dòng)元件中使用最大項(xiàng)的（根據(jù)electronicat資 料，兩者市場(chǎng)金額在2003年約達(dá)25億美元）。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器（雙分支，單位 1×2，亦即將光訊號(hào)分成兩個(gè)功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長(zhǎng)多工器（wdm，若波 長(zhǎng)屬高密度分出，即波長(zhǎng)間距窄，則屬于dwdm），制作方式則有燒結(jié)（fuse）、微光學(xué)式 （microoptics）、光波導(dǎo)式（waveguide）三種，而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)（約有90％）。 燒結(jié)方式的制作法，是將兩條光纖并在一起燒融拉伸，使核芯聚合一起，以達(dá)光耦合作用， 而其中最重要的生產(chǎn)設(shè)備是融燒機(jī)，也是其中的重

單模與多模光纖耦合器的光束合波

光纖耦合器光纖耦合器（coupler）又稱分歧器（splitter），是將光訊號(hào)從一條光纖中分 至多條光纖中的元件，屬于光被動(dòng)元件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、 區(qū)域網(wǎng)路中都會(huì)應(yīng)用到，與光纖連接器分列被動(dòng)元件中使用最大項(xiàng)的（根據(jù)electronicat資 料，兩者市場(chǎng)金額在2003年約達(dá)25億美元）。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器（雙分支，單位 1×2，亦即將光訊號(hào)分成兩個(gè)功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長(zhǎng)多工器（wdm，若波 長(zhǎng)屬高密度分出，即波長(zhǎng)間距窄，則屬于dwdm），制作方式則有燒結(jié)（fuse）、微光學(xué)式 （microoptics）、光波導(dǎo)式（waveguide）三種，而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)（約有90％）。 燒結(jié)方式的制作法，是將兩條光纖并在一起燒融拉伸，使核芯聚合一起，以達(dá)光耦合作用， 而其中最重要的生產(chǎn)設(shè)備是融燒機(jī)，也是其中的重

光纖耦合器的用途 請(qǐng)問(wèn)光纖耦合器的用途，還有光纖模塊，光纖收發(fā)器，光纖跳線，光纖盒，光纖配線架，尾 纖。及如何連接？ 光纖耦合器 光纖耦合器（coupler）又稱分歧器（splitter），是將光訊號(hào)從一條光纖中分至多條光纖中的 元件，屬於光被動(dòng)元件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會(huì) 應(yīng)用到，與光纖連接器分列被動(dòng)元件中使用最大項(xiàng)的（根據(jù)electronicat資料，兩者市場(chǎng)金 額在2003年約達(dá)25億美元）。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器（雙分支，單位1×2，亦即將光 訊號(hào)分成兩個(gè)功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長(zhǎng)多工器（wdm，若波長(zhǎng)屬高密度分出， 即波長(zhǎng)間距窄，則屬於dwdm），制作方式則有燒結(jié)（fuse）、微光學(xué)式（microoptics）、 光波導(dǎo)式（waveguide）三種，而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)（約有90％）。燒結(jié)方式的

在光纖陀螺中,耦合器的性能變化對(duì)陀螺的穩(wěn)定性有很大的影響,對(duì)光纖耦合器性能的分析研究對(duì)光纖陀螺的進(jìn)一步發(fā)展具有重大意義。本文對(duì)耦合器分光比、損耗及偏振串音特性進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究?；趌abview和matlab工具的發(fā)展和應(yīng)用,結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)出了一個(gè)便捷、直觀、實(shí)用性強(qiáng)的耦合器性能分析平臺(tái),通過(guò)該平臺(tái)選取出了性能比較好的實(shí)驗(yàn)室自制耦合器,便于實(shí)際光纖傳感系統(tǒng)中不同性能要求的耦合器的選取。

研究了一種新型、全光纖、寬帶可調(diào)諧環(huán)形腔摻鉺光纖激光器。該激光器利用由單模-多模-單模光纖組成的濾波器實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)可調(diào)諧及激光器的全光纖結(jié)構(gòu)。該濾波器將多模光纖纏繞在偏振控制器上,兩端分別與一段單模光纖相連,通過(guò)調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了中心波長(zhǎng)1542～1560nm的不同激光輸出。單波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)可調(diào)范圍為18nm,邊模抑制比大于40db,3db線寬為0.096nm;進(jìn)一步調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)和抽運(yùn)功率,實(shí)驗(yàn)同時(shí)得到了連續(xù)可調(diào)諧的雙波長(zhǎng)、三波長(zhǎng)等多波長(zhǎng)激光輸出。對(duì)于可調(diào)諧的多波長(zhǎng)激光器,通過(guò)調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔及輸出中心波長(zhǎng)兩者可調(diào)。

光纖耦合器 (2)