导读:本文包含了熔融拉锥论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光纤,耦合器,光栅,模式,马赫,传感器,周期。
熔融拉锥论文文献综述
涂兴华,赵宜超[1]（2019）在《对称熔融拉锥型光纤光栅温度和应力传感特性》一文中研究指出锥形结构的光纤光栅具有对应力敏感而对温度不敏感的特性,这可以有效抑制温度与应力的交叉敏感问题.提出一种利用熔融拉锥技术实现对称双锥形结构的光纤光栅,结合传输矩阵法建立其传感特性理论模型并加以分析.首先研究影响啁啾系数变化的因素,得到啁啾系数与光栅长度变化量的关系;其次对对称熔融拉锥型光纤光栅的光谱特性进行分析,讨论光谱短波长处出现密集调制现象的成因;然后仿真研究温度和应力对对称熔融拉锥型光纤光栅的反射谱影响,得到对应的中心波长和光谱宽度的变化关系.并针对应力灵敏度较低问题,提出聚合物涂覆锥区增大传感锥区光纤半径差而进行增敏的方案,利用熔融拉锥法制备对称熔融型光纤光栅,通过实验验证理论仿真的正确性,对称熔融拉锥型光纤光栅应力灵敏度为0.11391 nm/N.研究表明,对称熔融拉锥型光纤光栅的啁啾系数与光栅长度变化量满足线性关系.对称熔融拉锥型光纤光栅端处光栅周期较小,且反射率小于1,左边透射光与右边反射光会产生干涉,因此光谱短波长处会出现密集调制现象.随着轴向应力的增大,光栅反射中心波长向长波方向移动,光谱宽度变大,且两者与轴向应力均满足线性关系;随着温度升高,反射谱峰中心波长向长波方向移动,满足线性关系,而温度对光谱宽度的影响可忽略不计.通过增大传感锥区光纤光栅半径差,光纤光栅的应力灵敏度较之前提高了数百倍,并且增大光栅长度变化量有助于进一步提高应力灵敏度.对称熔融拉锥型光纤光栅的光谱宽度只对应力敏感而对温度不敏感,这一特性可用于实现温度与应力双参量测量.(本文来源于《物理学报》期刊2019年24期）
赵琳楠[2]（2019）在《熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究》一文中研究指出光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤模式选择耦合器具有结构简单、插入损耗小、工作带宽大等优势,引起了人们的广泛关注。本文主要研究熔融拉锥型光纤模式选择耦合器,对其进行了较为深入的理论和实验研究,取得的主要研究成果如下(1)介绍了光纤中的模式的概念、分类和性质等。结合仿真分析讨论了LP01模、LP11模、LP21模和LP02模等线偏振模的光场功率密度分布。利用微扰法推导了耦合模方程,为后续模式选择耦合器的分析和设计奠定了基础(2)推导了计算不同波导之间耦合系数的积分公式,并结合超模理论讨论了基于耦合模理论的模场积分法的准确度。仿真分析了不同类型光纤之间的模式转换,包括单模-双模、单模-四模,讨论了工作波长、纤芯间距等对模式耦合特性的影响。(3)利用RSoft对光纤模式选择耦合器进行建模仿真,分析了光纤中的模式耦合过程中能量的流动。通过合理设计光纤的参数,使单模光纤中的LP01模和少模光纤中的不同高阶模式发生耦合,仿真了基模转换成高阶模式的能量流动过程。(4)分别使用普通单模光纤-自制双模光纤、普通单模光纤-商用四模光纤制作了模式选择耦合器。通过合理的设计,实现了LP01模到LP11模的转换。并测试了其性能参数:在1530nm到1560nm的波长范围内,两种模式选择耦合器均实现了 LP01模向LP11模的有效转换;单模-双模光纤模式选择耦合器的附加损耗从1.9dB降到1.4dB,模式转换效率从为1.2%增加到3.2%;单模-四模光纤模式选择耦合器的附加损耗从2.23dB降到1.68dB,模式转换效率从0.58%增加到2%。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
马娜,金琰迪,赵磊,李昊,李卓然[3]（2019）在《二氧化碳激光熔融拉锥系统》一文中研究指出为了更精确地控制光纤熔融拉锥过程,利用二氧化碳激光器和自主设计改造的时间控制模块、光纤牵引模块搭建了二氧化碳激光熔融拉锥系统。在该系统中,设计时间控制模块对二氧化碳激光器的出光时间进行严格控制,找到单脉冲和多脉冲模式下的最佳功率参数和最佳时间参数,找到最佳热熔效果参数。搭建的二氧化碳激光熔融拉锥系统操作简单,可以提高熔锥型器件的精度。(本文来源于《信息通信》期刊2019年02期）
李国安[4]（2018）在《基于电热式熔融拉锥方法制作光纤传感器》一文中研究指出目前,光纤器件得到了广泛应用,其中两个主要的应用方向分别是光纤传感和光纤通信。其中,锥形光纤器件在光纤传感领域中起到至关重要的作用。当前各国制作锥型光纤传感器的方法主要有电弧放电法,氢氧焰加热法,化学腐蚀法,物理打磨抛光法等。本文以类环形石墨加热子为电阻,通过电热式熔融拉锥法制备锥形光纤器件。使用控制程序调控熔融拉锥的相关参数如拉锥时间、拉锥速度比值、拉锥个数、平移距离等从而控制锥形光纤器件的锥腰粗细、变径距离、平坦区长度等参数,进而获得不同性能和用途的单锥、MZI、变径光纤、LPFG等光纤光栅传感器件。首先,对热致变形法制作光纤器件的技术和本文使用的电热拉锥系统作了相关介绍。并通过调整不同的拉锥参数获得形貌不同的单锥、MZI、LPFG等光纤光栅传感器件,对不同拉锥参数制得的光纤器件进行形貌采集,并测量其传感特性进行对比,分析拉锥参数的不同对传感特性的影响。另外,对于多个周期的LPFG,本文记录了不同周期时的光谱传输情况,并进行了相应的传感特性测量。其次,介绍了电热式熔融拉锥方法制备变径光纤的技术,分析其基本原理,并进行实际论证,采集不同参数的变径光纤形貌分析验证。基于熔融拉锥增强光纤传感器件的倏逝场强度以提高传感特性的原理,通过本文所述的光纤变径技术对单模-无芯-单模传感器进行变径实验。实验中测试了不同变径直径及不同变径长度的锥形单模-无芯-单模传感器(Tapered-single mode-no core-single mode:简称TSNS)的传感特性,测试结果表明光纤变径的尺寸越小,折射率灵敏度越高,对光谱的影响也越大。此外随着TSNS结构逐渐加长,干涉条纹加深,折射率灵敏度随之提高。当折射率为1.417时,最大折射率灵敏度可达1517.28 nm/RIU。最后,基于多芯光纤空间分割复用特性及全光纤MZI原理,提出了一种锥形多芯MZI,以上文所述变径光纤技术为基础,对单模-七芯-单模传感器整体进行了变径拉锥,并进行了相应的传感特性测量,实验结果表明该结构温度灵敏度由短波至长波呈现递减趋势,所选四个干涉峰温度灵敏度由短波至长波分别为40 pm/oC、24 pm/oC、19 pm/oC和16 pm/oC。另外,该结构各干涉峰应力和折射率灵敏度较为一致,且从应力灵敏度呈线性可以得出,各干涉峰应是由中间芯与边芯干涉形成。本课题以热致变形原理为基础,通过电热式熔融拉锥方法,以类环形石墨为加热电阻拉制锥形光纤传感器,通过对拉锥工艺参数的优化调整,可以制得多种性能的耦合器、变径光纤、光纤光栅等器件,同时也可以通过锥形光纤的特性提高已有光纤传感器件的传感特性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
李扬威[5]（2018）在《复杂多光纤熔融拉锥合束平台研发》一文中研究指出近些年来,高功率光纤激光器的发展速度越来越快,特别是在工业制造、国防军事等领域,应用也愈加广泛。为了能进一步提升高功率光纤激光器的功率,就需要在技术上进行改进,合束器应运而生,其通过将多根光纤上的功率进行合成的方式,突破单根光纤功率的限制,能实现更高功率的输出。光纤合束器作为高功率光纤激光器的关键器件,直接影响着激光器的性能。本论文第一部分介绍了光纤合束器的研究发展历程,光纤合束器用途广泛,影响着国内高功率光纤激光器的发展,近几年国内外在光纤合束器的研制上进展迅速,合束功率不断提升。第二部分分析了光纤合束器制作的关键技术,主要包括光纤的组束、熔融拉锥、切割、熔接以及封装。对当前每一种技术所使用的不同方法进行的对比分析,最终根据优缺点并结合本课题设计要求,选择火焰加热方法进行熔融拉锥和熔接,并采用超声波切割刀对拉锥光纤进行在线切割。第叁部分在硬件方面,设计并搭建了拉锥熔接平台,主要包括拉锥运动平台设计和火头运动平台的搭建,最终可实现对37根光纤的熔融拉锥,切割以及熔接合束;在软件方面,设计了一套控制系统,并通过编写上位机软件,实现了对拉锥、熔接等操作的程序控制。最后在工艺实验研究中,说明了改进的光纤组束方法,设计了一种新的去涂覆层结构;然后在进行拉锥的实验过程中,根据光纤拉锥直径和各项影响因素的数据,获得了拉锥所需的工艺参数,最终可以制备较好的拉锥光纤和合束光纤。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
陆少凡,肖悦娱,蒋晓勇[6]（2018）在《熔融拉锥型全光纤多模式复用器/解复用器研究》一文中研究指出提出了一种基于并联结构的多模式复用器/解复用器。该多模式复用器/解复用器由一根少模光纤和两根单模光纤构成。根据有效折射率匹配原则确定了光纤参数,仿真分析了不同芯间距对多模式复用器/解复用器性能的影响,得出最佳芯间距。仿真分析了该多模式复用器/解复用器对应的工作波长带宽。结果表明:该多模式复用器/解复用器不需要结合模式转换器即可实现LP01、LP11和LP02叁种模式的复用,最佳耦合区长度为4530μm,工作波长带宽可达60 nm。(本文来源于《中国激光》期刊2018年07期）
张敏,傅海威,丁继军,李辉栋,张静乐[7]（2018）在《基于熔融拉锥的高灵敏干涉型微光纤氨气传感器》一文中研究指出利用光纤火焰熔融拉锥法,制作了一种高灵敏微光纤氨气(NH_3)传感器.该传感器将一段长度为10mm的保偏光纤接入普通单模光纤中,通过光纤火焰熔融拉锥机将保偏光纤熔融拉伸至直径为8.33μm制作而成.该结构基于马赫-曾德干涉仪的原理,利用保偏光纤纤芯模与包层模相互作用实现模间干涉.外界环境中NH_3浓度变化时,细锥区倏逝场发生变化,通过检测透射谱中波长的漂移,实现传感器对环境中NH_3浓度的测量.实验结果表明,当NH_3浓度由8ppm~56ppm变化时,透射谱向长波方向移动约5nm,且NH_3浓度与波长漂移成二次拟合.在NH_3浓度为32ppm~56ppm变化时,可将NH_3浓度与波长漂移近似看成线性关系,此时传感器的灵敏度为176.08pm/ppm.该传感器具有体积小,制作简单,灵敏度高等优点,可用于不同领域的NH_3传感测量.(本文来源于《光子学报》期刊2018年03期）
王端涛[8]（2016）在《光纤熔融拉锥成形过程数值模拟及其实验研究》一文中研究指出光纤技术在航空航天、卫星、制导武器、医疗、通信等军用和民用领域的应用日益广泛和深入,人们对信息传输效率的提升日益迫切,基于光的波分复用、频分复用、时分复用等技术的全光网络(AON)、光纤到户(FTTP)的发展与普及具有划时代的意义,而这些技术的发展与实现需要具有对光进行传输、耦合、分束及干涉处理功能的光纤耦合器来实现。光纤熔融拉锥法制作的锥形光纤耦合器是应用最广泛的一种。本文从制造科学的角度分析光纤熔融拉锥流变成形过程。通过分析光纤材料粘弹特性并通过六阶PRONY级数予以表达,建立了材料本构方程,通过有限元软件建立有限元模型,对光纤熔拉成形过程进行了数值模拟,实现了热结构耦合分析,分析了预热阶段光纤温度场的形成以及拉锥阶段锥形变化,提高了仿真结果的精确性。本文分别以拉伸速度和拉伸长度为变量,分别以0.05mm/s、O.1mm/s、0.15 mm/s的拉伸速度,用电加热拉锥平台分别拉制特定时间间隔下和特定拉伸长度下的多组样品。利用实验和仿真结果,分别从锥区形状变化趋势、锥腰直径(最小直径)、锥区轮廓曲线、锥区表面质量四个方面对数值模型进行验证。仿真和实验结果在锥区形状变化趋势上保持一致,仿真所得锥腰直径与实验结果平均误差较小,结果表明本文所建立的数值模型具有较好的精确度,并分析了工艺参数对锥形形状的影响。对其锥形形状分布进行统计分析,通过曲线拟合及数据分析,建立了锥形形状曲线计算方程。本文在常用分段拟合e指数函数中,用光纤处于转变温度附近的长度代替加热区域的长度,并将处于加热区外至低温未变形区(中间段)区间的e指数函数项增加为2项,提高了拟合精度。利用一段叁次多项式函数对锥区(锥腰和过渡区)完整拟合,拟合精度较高。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-01-01）
苗培培[9]（2015）在《熔融拉锥光纤耦合器特性的研究》一文中研究指出随着光纤通信技术的快速发展,光纤器件在光通信领域的应用越来越广泛,其中熔锥型光纤耦合器已经成为应用最广泛的光纤无源器件。就其各项特性指标而言熔锥型光纤耦合器也是最具代表性的一类器件。为满足不断发展的光纤通信行业的需求,光纤耦合器正在朝多功能,高性能的方向发展。因此,对各类光纤耦合器的性能的探究是十分必要的,通过对光纤耦合器件特性的分析,总结出不同类型的光纤耦合器的性能特点,可以进一步优化器件的性能,为设计更多类型的耦合器产品打下基础。首先本文对单根光纤的结构及光在光纤中的传输特性,光纤耦合器的常用的加工制作方法,熔锥型光纤耦合器的类型及其常用的理论分析方法做了全面的概述。介绍了光纤的结构特点及光束在光纤中的传输原理。并对光纤耦合器的制作方法,包括腐蚀法、抛磨法及熔融拉锥法做了介绍。其中熔融拉锥法因其成本低,操作简单,易于控制,制作的耦合器性能优异等优势,得到国内外广大厂商的青睐,此种加工方法应用最为广泛,文中对熔融拉锥系统做了较为详细的描述。对通过熔锥法制作的对称型及非对称型耦合器做了简单介绍。并讲述了研究光纤耦合器的几种方法,包括耦合模理论,有限元法和光束传播法。其中光束传播法由于其计算准确,占用空间小,计算时间少等优点而应用与波导中光传输的分析。本文就是利用此种方法对耦合器的特性做出探究。然后,文中利用耦合模理论对普通光纤耦合器的分光比进行了分析,说明了耦合模理论的复杂性。基于熔融拉锥光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,结合熔融拉锥过程中两光纤间熔融度变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型。并首次利用光束传播法原理对普通光纤耦合器拉锥过程进行数值模拟,得到了耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦合器的能量分布图,并得到了耦合器在拉伸过程中的损耗曲线。分析可得拉伸长度的增加和熔融度增大,都会使光纤之间的耦合效应越显着。并通过实验方法制作光纤耦合器并实时监测耦合器制作过程中分光比变化特性,实验得出的曲线结果同仿真结果高度一致,验证了理论仿真的正确性,并且还表明不同的拉制条件会影响光纤间熔融度的大小,氢气流量大,拉伸速度小,光纤熔融度就大。通过对不同拉伸长度的耦合器模拟计算得到的光场分布,可看出拉伸长度不大时,锥形区的耦合可以忽略；随着拉伸长度的增加,光纤变细,锥形区的耦合效应变得越来越明显；同时光场也逐渐由纤芯向外发散,由此会产生附加损耗。最后,介绍了非对称熔锥型光纤耦合器可以展宽带宽的原理。依据宽带耦合器的结构特点建立熔锥型宽带耦合器即非对称光纤耦合器模型。并利用光束传播法对此分别对不同直径比,熔融度的模型进行仿真计算,得出了非对称光纤耦合器随拉伸长度的分光比变化曲线及损耗曲线,并计算得出带宽曲线。结果显示,与对称型光纤耦合器分光比特性不同的是两光纤间能量产生了不完全转换,且两光纤间直径偏差大小会影响分光比特性,通过对其带宽特性的仿真发现非对称结构可以增加其带宽。熔融度变化大的耦合器其损耗会多一些。因此直径比及熔融度大小会影响此类耦合器的带宽特性。通过对这些特性的分析发现在制作宽带耦合器是要注重光纤的预拉伸长度及火焰大小,拉伸速度的设定,及对光纤预拉伸长度的控制。这些不仅会影响光纤耦合器的带宽,也会使其损耗增多。本文中将实验与仿真相结合,找出影响耦合器性能的制作工艺参数,这对耦合器的实际加工制作具有指导意义。(本文来源于《江南大学》期刊2015-12-01）
张伟,荣伟彬,王乐锋,路遥,孙立宁[10]（2015）在《光纤熔融拉锥中拉力控制方法与电磁力仿真》一文中研究指出针对保偏光纤耦合器熔融拉锥制造过程中拉力控制问题,提出一种新的计算机在线拉力控制方法.拉力控制系统由计算机、拉伸机构、圆光栅及控制电路组成,通过检测光纤支架的旋转角度、改变线圈中的电流,控制永磁铁与线圈间的电磁力,实现对拉伸力的实时控制.分析电磁力和拉力的关系,建立永磁铁和线圈的叁维有限元模型,确定永磁铁的运动轨迹,并对通电线圈的磁场分布和电磁力进行仿真,得到线圈中的电流、支架旋转角度和拉力的关系式.仿真结果表明拉力控制良好,控制误差约为1.03%.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2015年07期）
熔融拉锥论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤模式选择耦合器具有结构简单、插入损耗小、工作带宽大等优势,引起了人们的广泛关注。本文主要研究熔融拉锥型光纤模式选择耦合器,对其进行了较为深入的理论和实验研究,取得的主要研究成果如下(1)介绍了光纤中的模式的概念、分类和性质等。结合仿真分析讨论了LP01模、LP11模、LP21模和LP02模等线偏振模的光场功率密度分布。利用微扰法推导了耦合模方程,为后续模式选择耦合器的分析和设计奠定了基础(2)推导了计算不同波导之间耦合系数的积分公式,并结合超模理论讨论了基于耦合模理论的模场积分法的准确度。仿真分析了不同类型光纤之间的模式转换,包括单模-双模、单模-四模,讨论了工作波长、纤芯间距等对模式耦合特性的影响。(3)利用RSoft对光纤模式选择耦合器进行建模仿真,分析了光纤中的模式耦合过程中能量的流动。通过合理设计光纤的参数,使单模光纤中的LP01模和少模光纤中的不同高阶模式发生耦合,仿真了基模转换成高阶模式的能量流动过程。(4)分别使用普通单模光纤-自制双模光纤、普通单模光纤-商用四模光纤制作了模式选择耦合器。通过合理的设计,实现了LP01模到LP11模的转换。并测试了其性能参数:在1530nm到1560nm的波长范围内,两种模式选择耦合器均实现了 LP01模向LP11模的有效转换;单模-双模光纤模式选择耦合器的附加损耗从1.9dB降到1.4dB,模式转换效率从为1.2%增加到3.2%;单模-四模光纤模式选择耦合器的附加损耗从2.23dB降到1.68dB,模式转换效率从0.58%增加到2%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔融拉锥论文参考文献
[1].涂兴华,赵宜超.对称熔融拉锥型光纤光栅温度和应力传感特性[J].物理学报.2019
[2].赵琳楠.熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究[D].北京交通大学.2019
[3].马娜,金琰迪,赵磊,李昊,李卓然.二氧化碳激光熔融拉锥系统[J].信息通信.2019
[4].李国安.基于电热式熔融拉锥方法制作光纤传感器[D].哈尔滨工程大学.2018
[5].李扬威.复杂多光纤熔融拉锥合束平台研发[D].华中科技大学.2018
[6].陆少凡,肖悦娱,蒋晓勇.熔融拉锥型全光纤多模式复用器/解复用器研究[J].中国激光.2018
[7].张敏,傅海威,丁继军,李辉栋,张静乐.基于熔融拉锥的高灵敏干涉型微光纤氨气传感器[J].光子学报.2018
[8].王端涛.光纤熔融拉锥成形过程数值模拟及其实验研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[9].苗培培.熔融拉锥光纤耦合器特性的研究[D].江南大学.2015
[10].张伟,荣伟彬,王乐锋,路遥,孙立宁.光纤熔融拉锥中拉力控制方法与电磁力仿真[J].哈尔滨工业大学学报.2015
论文知识图
