基于光纤熔融拉锥过耦合器和光纤光栅的振动检测研究

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的发展，折射率传感器在物理、化学、生物医学等多个领域的应用越来越广泛。

熔融拉锥型光子晶体光纤（Fused-Taper Photonic Crystal Fiber，FT-PCF）折射率传感器作为新一代传感器技术，其具有高灵敏度、高分辨率和良好的抗干扰能力等优点，已成为当前研究的热点。

本文将重点研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、制备方法、性能及其应用。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器原理熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器是一种基于光子晶体效应的传感器。

其工作原理主要依赖于光子晶体光纤的特殊结构，即周期性排列的空气孔结构，使得光纤具有光子禁带特性。

当外界折射率发生变化时，光子晶体的禁带位置和宽度会随之改变，从而引起光纤中传输光的特性变化。

通过检测这些变化，可以实现对折射率的测量。

三、熔融拉锥型光子晶体光纤的制备方法熔融拉锥型光子晶体光纤的制备过程主要包括光纤预制棒的制备、熔融拉锥和表面处理等步骤。

首先，通过特殊的制棒技术制备出具有周期性空气孔结构的光纤预制棒；然后，将预制棒进行高温熔融拉锥，形成具有特定形状的光纤；最后，对光纤进行表面处理，以提高其抗干扰能力和稳定性。

四、性能研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有高灵敏度、高分辨率、响应速度快、测量范围广等优点。

首先，其高灵敏度主要源于光子晶体光纤的特殊结构，使得传感器对折射率变化具有较高的响应；其次，其高分辨率则得益于精密的制备工艺和检测技术；此外，由于其采用全光纤结构，具有较好的抗电磁干扰能力，可在复杂环境下稳定工作。

五、应用研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器在化学、生物医学、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

在化学领域，可用于检测溶液中的浓度、酸碱度等参数；在生物医学领域，可用于监测生物分子的相互作用、细胞内外环境等；在环境监测领域，可用于检测大气中的污染物浓度、水质监测等。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，传感器技术在诸多领域发挥着日益重要的作用。

其中，光子晶体光纤折射率传感器因具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性等优点而备受关注。

熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器是这一领域中的一种重要技术，具有独特的光学特性和传感性能。

本文旨在研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、制备方法及其应用，为相关研究提供参考。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器原理熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器基于光子晶体效应和光纤技术，通过熔融拉锥工艺制备出具有特殊结构的光纤。

在光子晶体光纤中，光子带隙的存在使得特定波长的光被限制在光纤内部传播，而折射率的变化会引起光子带隙的改变，从而影响光的传播特性。

通过检测这些变化，可以实现对折射率的测量。

三、制备方法熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的制备主要包括以下步骤：1. 选择合适的材料，如玻璃、石英等，制备出具有一定结构的光子晶体光纤预制棒。

2. 将预制棒放入高温炉中，进行熔融拉锥工艺，制备出具有特殊结构的光纤。

3. 对制备好的光纤进行优化处理，如抛光、镀膜等，以提高其光学性能和机械性能。

四、实验研究本部分通过实验研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的性能。

实验中，我们采用不同浓度的溶液作为待测样品，测量了传感器对不同折射率的响应。

实验结果表明，熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性等优点。

此外，我们还研究了传感器的响应时间和恢复时间等性能指标。

五、应用领域熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有广泛的应用前景。

它可以应用于化学、生物、医疗等领域中的折射率测量。

例如，在化学领域中，可以用于检测溶液中的浓度、纯度等参数；在生物领域中，可以用于检测生物分子的浓度、生物样品的折射率等；在医疗领域中，可以用于检测生物体液中的成分、疾病诊断等。

此外，熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器还可以与其他技术相结合，如光学成像技术、光谱技术等，进一步拓宽其应用范围。

熔融拉锥型光纤宽带耦合器特性研究
随着现代社会不断发展与繁荣，对通信设备技术的需求也日益增长。

为了满足不断增长的需求，研究者们不断开发新技术来提高传输性能，其中有一项重要的技术就是光纤耦合器。

光纤耦合器是一种特殊的电缆连接器，它可以利用熔融拉锥光纤宽带耦合器来实现高速传输数据。

本文旨在探讨熔融拉锥型光纤宽带耦合器的特性。

首先，熔融拉锥型光纤宽带耦合器采用熔融拉锥型技术，能够达到高折射率（约为15%）和高耦合系数（约为90%）。

它的折射率与折射损耗均高于普通类型耦合器，从而可以提高传输速度，传输效率更高。

此外，它有良好的抗电磁兼容性，可以有效地抑制外部电磁场对光纤耦合器的影响，从而有效地保证传输的稳定性和准确性。

其次，熔融拉锥型光纤宽带耦合器还具有很强的稳定性和可靠性，而且它的绝缘性也非常好。

在高温、高湿度和恶劣环境下，它仍然能够保持良好的输出性能。

此外，由于熔融拉锥型光纤宽带耦合器的结构简单，因此它可以省去生产和安装的时间成本，Installing and production time is also saved due to its simple structure.
第三，熔融拉锥型光纤宽带耦合器还具有耐用性，特别是在耐磨性方面。

由于它的表面与容量和抗压强度都很高，因此它可以有效地抵御外界的强压，也可以防止长期磨损。

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《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光子晶体光纤（PCF）技术逐渐成为光学领域的研究热点。

熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器作为一种新型的光学传感器，具有高灵敏度、高分辨率、抗干扰能力强等优点，广泛应用于化学、生物、医药等领域的检测和监测。

本文将就熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的研究进行探讨，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤的基本原理熔融拉锥型光子晶体光纤是一种具有周期性折射率分布的光纤，其基本原理是利用光子晶体结构对光进行调控，实现光的传输和操控。

在熔融拉锥过程中，通过控制温度、速度等参数，使得光纤内部形成周期性折射率分布的光子晶体结构。

这种结构使得光纤具有独特的光学性质，如高双折射、高灵敏度等，为折射率传感提供了可能。

三、熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的制备与性能制备熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器需要经过材料选择、熔融拉锥、光子晶体结构制备等步骤。

首先，选择合适的材料，如高纯度玻璃或塑料等，作为光纤的基底材料。

然后，通过熔融拉锥技术，将基底材料拉制成具有特定结构的光纤。

接着，利用光学处理方法，在光纤内部形成周期性折射率分布的光子晶体结构。

最后，通过实验和理论分析，评估传感器的性能，如灵敏度、分辨率、抗干扰能力等。

四、熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的应用熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有广泛的应用前景。

在化学领域，可以用于检测溶液中的化学物质浓度、pH值等参数。

在生物医学领域，可以用于监测生物分子的相互作用、细胞内环境等生物过程。

此外，还可以应用于环境监测、食品安全等领域。

例如，在环境监测中，可以用于检测水体中的污染物浓度；在食品安全中，可以用于检测食品中的添加剂、农药残留等。

五、研究展望尽管熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器已经取得了显著的成果，但仍有许多问题需要进一步研究和解决。

首先，需要进一步提高传感器的灵敏度和分辨率，以满足更高精度的检测需求。

熔锥型光纤耦合器折射率传感特性研究许爱雪;李燕;谢飞;李国玉;杨康;刘明生【摘要】Waveguide structure model of fused taper fiber coupler in micron dimension was constructed.The optical power distribution change in fused taper fiber coupler model was gotten by numerical simulation with beam propagation method,and change rule of coupler output spectrum response was analyzed and obtained in different refractive inde-xes.According to fiber evanescent field coupling theory in micron dimension,the sensing experimental platform of fused taper fiber coupler was set up,and the changing relationship between transmission spectrum and surrounding su-crose solution refractive index was studied.The theoretical simulation and the experimental results show that with sur-rounding sucrose solution refractive index ranging from 1.3330~1.4000,transmission spectrum shift of sensing sys-tem has good linear relationship with surrounding refractive index changes,and the response sensitivity reaches 2272.7569 nm/RIU.This refractive sensor system has merits of wide measurement range,fast response,small size and simple fabrication.%构建了熔锥型光纤耦合器微米量级下的波导结构模型.利用光束传播法对光功率在熔锥型光纤耦合器模型中的分布变化进行了数值模拟,分析得到了在不同折射率环境下耦合器输出光谱响应图的变化规律.依据微米量级光纤倏逝场耦合模理论,搭建基于熔锥型光纤耦合器结构模型的传感实验系统,研究了其透射光谱与外界蔗糖溶液折射率的变化关系.理论模拟和实验结果表明,当外界环境溶液折射率在1.3330~1.4000范围内变化时,传感结构透射光谱的漂移与折射率变化呈现良好的线性关系,响应灵敏度能够达到2272.7569 nm/RIU.该折射率传感结构测量范围宽,响应速度快,结构紧凑,传感光路搭建操作简单.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】6页(P479-484)【关键词】微米量级光纤;光纤传感器;熔锥型光纤耦合器;折射率;数值模拟【作者】许爱雪;李燕;谢飞;李国玉;杨康;刘明生【作者单位】河北工业大学电子信息工程学院,天津 300401;邯郸学院光电子器件与系统重点实验室,河北邯郸 056005;邯郸学院光电子器件与系统重点实验室,河北邯郸 056005;邯郸学院光电子器件与系统重点实验室,河北邯郸 056005;邯郸学院光电子器件与系统重点实验室,河北邯郸 056005;河北工业大学电子信息工程学院,天津 300401;石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄 050041【正文语种】中文【中图分类】TP212.14;TN253自从2003年童利民开创性地提出了均匀度良好和损耗低的微纳光纤[1],这种直径在微米纳米量级的光纤由于具有大比例倏逝波特性、极低的耦合损耗、较强的光场约束能力、灵活的色散特性以及低微弯损耗特性已经在光纤通信、光纤检测以及光纤传感[2]等领域普遍应用。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光子晶体光纤（PCF）及其相关传感器在光学、电子学和生物医学等领域中扮演着越来越重要的角色。

熔融拉锥型光子晶体光纤作为一种新型的光纤技术，具有独特的光学特性和传感性能，被广泛应用于各种传感器的制作中。

本文旨在研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、制备方法及其应用前景。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤概述熔融拉锥型光子晶体光纤（Melt-Pulling Photonic Crystal Fiber）是一种由玻璃基材构成的先进光学元件。

它采用独特的光子晶体结构，具备优越的光传输和场限光能力，是当前光学领域研究的热点之一。

其制备过程涉及高温熔融和拉锥技术，通过精确控制工艺参数，可获得具有特定结构的光纤。

三、折射率传感器原理折射率传感器是利用物质折射率变化对光信号进行感知和测量的装置。

在熔融拉锥型光子晶体光纤中，光的传输与折射率密切相关，因此可以利用这种特性将外界环境的折射率变化转化为光信号的改变。

本研究的折射率传感器基于熔融拉锥型光子晶体光纤的特殊结构，通过测量光在光纤中的传输特性，实现对折射率的精确测量。

四、制备方法与实验过程（一）制备方法本研究的折射率传感器采用熔融拉锥法制备熔融拉锥型光子晶体光纤。

具体过程包括材料选择、高温熔融、拉锥成型等步骤。

在制备过程中，需严格控制温度、速度等参数，以保证光纤的质量和性能。

（二）实验过程实验过程中，我们首先制备了不同结构的光纤样品，然后通过改变外界环境的折射率，观察光在光纤中的传输特性变化。

同时，我们还利用光谱仪等设备对光信号进行测量和分析，以获取准确的折射率数据。

五、实验结果与分析（一）实验结果通过实验，我们得到了不同外界折射率下光在熔融拉锥型光子晶体光纤中的传输特性数据。

这些数据表明，光纤的传输特性随外界折射率的变化而发生变化，这为折射率传感器的制作提供了可能。

（二）数据分析与讨论我们分析了实验数据，发现光在光纤中的传输特性与外界折射率之间存在一定的关系。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光子晶体光纤（PCF）以其独特的导光性能和结构优势，正广泛应用于通信、生物医疗和传感器等领域。

而熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器（MCT-PCF RI Sensors）则因其高灵敏度、高稳定性等优点，成为近年来的研究热点。

本文将详细介绍熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、设计、制作以及性能分析等方面。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤的原理熔融拉锥型光子晶体光纤的原理是基于全内反射（TIR）原理以及光子晶体的导光特性。

其特殊结构使光在光纤内部传播时，能够在光子晶体中形成特定的模式，从而实现高灵敏度的折射率检测。

当外界折射率发生变化时，光子晶体的导光模式会随之改变，从而引起光纤内光的传播特性变化。

三、传感器设计及制作1. 传感器设计：传感器设计主要包括光子晶体光纤的设计和传感头的设计。

在光子晶体光纤设计中，需要考虑晶格结构、材料选择以及折射率匹配等因素。

传感头的设计则需要考虑如何将外界折射率变化转化为光信号的改变。

2. 制作工艺：制作熔融拉锥型光子晶体光纤需要精密的工艺流程。

首先，通过熔融拉锥技术制备出具有特定晶格结构的光子晶体光纤；然后，将传感头与光纤连接，形成完整的传感器。

四、传感器性能分析1. 灵敏度：熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有高灵敏度的特点。

当外界折射率发生变化时，传感器的响应速度快，信号变化明显，从而实现对折射率的精确检测。

2. 稳定性：传感器的稳定性是评价其性能的重要指标。

熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有较好的稳定性，能够在长时间内保持较高的性能表现。

3. 响应范围：传感器的响应范围是指其能够检测的折射率变化范围。

熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有较宽的响应范围，能够满足不同应用场景的需求。

五、实验结果与讨论通过实验验证了熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的性能。

实验结果表明，该传感器具有高灵敏度、高稳定性和较宽的响应范围等特点。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光子晶体光纤（PCF）作为新型的光学材料，因其独特的折射率调控能力在光学通信、生物传感、光学探测等领域展现出巨大的应用潜力。

熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器作为其中的一种重要应用，其研究对于提高传感器的性能、拓展应用领域具有深远的意义。

本文将针对熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器展开深入研究，旨在探讨其原理、设计、制作以及应用前景。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤概述熔融拉锥型光子晶体光纤（Fused Taper Photonic Crystal Fiber，FT-PCF）是一种通过熔融拉锥技术制备的光子晶体光纤。

其内部具有周期性排列的空气孔结构，使得光在传输过程中产生特殊的折射和干涉效应。

这种结构使得FT-PCF具有高双折射、低损耗、大模场面积等优点，为制作高性能的折射率传感器提供了可能。

三、折射率传感原理分析FT-PCF折射率传感器利用光在内部传播时的折射效应以及模式干涉原理进行传感。

当外界折射率发生变化时，光在光纤内部的传播路径和模式将发生改变，导致输出光信号的强度、相位和偏振态等参数发生变化。

通过检测这些参数的变化，可以实现对外部折射率的精确测量。

四、传感器设计及制作1. 设计思路：根据传感需求和性能指标，设计合理的FT-PCF结构，包括空气孔的排列、大小和间距等。

同时，考虑传感器的封装工艺和接口设计，以确保传感器具有良好的稳定性和可重复性。

2. 制作过程：采用熔融拉锥技术制备FT-PCF。

首先，将原材料进行高温熔融，然后通过精密控制拉锥速度和温度等参数，形成具有周期性空气孔结构的PCF。

最后，对光纤进行后处理，如抛光、镀膜等，以提高其光学性能和机械强度。

五、性能测试及分析对制备的FT-PCF折射率传感器进行性能测试。

通过测量传感器的灵敏度、响应时间、线性范围等参数，评估其性能。

同时，对传感器进行重复性测试和长期稳定性测试，以验证其可靠性和耐用性。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的发展，折射率传感器在物理、化学、生物医学等多个领域的应用越来越广泛。

其中，光子晶体光纤（PCF）折射率传感器因其高灵敏度、高分辨率和抗干扰能力强等优点，受到了广泛关注。

熔融拉锥型光子晶体光纤（Fused-Tapered PCF）作为其中一种重要的光纤结构，具有优异的传输性能和光学特性，使其在折射率传感领域具有巨大的应用潜力。

本文将针对熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的研究进行探讨，包括其基本原理、制作方法、实验过程和结论等方面的内容。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤的基本原理熔融拉锥型光子晶体光纤是一种特殊的光纤结构，其基本原理是利用光纤内部的周期性折射率变化，形成光子晶体结构。

当光在光纤中传播时，受到光子晶体的调制作用，产生独特的传输模式和光学特性。

这种光纤结构对于外部环境的折射率变化非常敏感，因此可将其应用于折射率传感。

三、熔融拉锥型光子晶体光纤的制作方法熔融拉锥型光子晶体光纤的制作过程主要包括材料选择、光纤预制、拉锥和熔融等步骤。

首先，选择合适的光纤材料，如高纯度石英玻璃等；然后通过特殊的工艺制备出具有周期性折射率变化的光纤预制件；接着将预制件进行拉锥处理，形成锥形结构；最后通过高温熔融过程，使光纤内部形成稳定的光子晶体结构。

四、实验过程实验过程中，我们首先制备了不同结构的熔融拉锥型光子晶体光纤，并对其传输性能进行了测试。

然后，我们将光纤置于不同折射率的介质中，观察其传输特性的变化。

通过对比实验数据，我们发现该类光纤的传输特性与外部环境折射率之间存在明显的关联性。

进一步分析表明，通过优化光纤结构和工艺参数，可以提高其传感灵敏度和响应速度。

五、实验结果与讨论实验结果表明，熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有高灵敏度、高分辨率和快速响应等优点。

其传输特性受外部环境折射率影响显著，可用于实时监测和分析环境变化。

此外，通过优化光纤结构和工艺参数，可以有效提高传感器的性能。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的发展，折射率传感器在化学、生物、医学等领域的应用越来越广泛。

其中，光子晶体光纤（PCF）折射率传感器以其高灵敏度、高分辨率和低损耗等优点备受关注。

熔融拉锥型光子晶体光纤（MCT-PCF）作为一种新型的光纤结构，其独特的物理特性使得它在折射率传感领域具有巨大的应用潜力。

本文旨在研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、制备方法及其性能，为进一步推动其在实际应用中的发展提供理论支持。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤概述熔融拉锥型光子晶体光纤是一种具有周期性折射率分布的光纤结构，其独特的物理特性使得它能够在一定范围内实现光的传输和操控。

MCT-PCF的制备过程主要包括熔融拉锥和光子晶体结构制备两个步骤。

首先，通过高温熔融法将光纤材料拉成锥形结构；然后，在锥形光纤表面制备光子晶体结构。

这种结构使得MCT-PCF在折射率传感方面具有较高的灵敏度和分辨率。

三、折射率传感器原理及制备方法MCT-PCF折射率传感器的原理主要基于光子晶体光纤的周期性折射率分布对光传播的影响。

当外界折射率发生变化时，光子晶体光纤的周期性结构会发生变化，导致光的传播特性发生改变。

通过检测这种变化，可以实现对折射率的测量。

MCT-PCF折射率传感器的制备方法主要包括以下步骤：首先，制备熔融拉锥型光纤；其次，在光纤表面制备光子晶体结构；最后，将光纤与传感器系统连接，实现对外界折射率的检测。

其中，光子晶体结构的制备是关键步骤，可以通过溶胶-凝胶法、纳米压印法等方法实现。

四、性能研究MCT-PCF折射率传感器具有高灵敏度、高分辨率和低损耗等优点。

首先，其高灵敏度主要源于光子晶体光纤的周期性结构对光传播的敏感响应；其次，高分辨率主要得益于制备过程中对光子晶体结构的精确控制；最后，低损耗则归因于熔融拉锥型光纤的优良传输性能。

此外，MCT-PCF折射率传感器还具有较好的稳定性和重复性，能够在较宽的折射率范围内实现高精度的测量。

《熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光子晶体光纤（PCF）作为光学传感技术的重要组成部分，已经在众多领域展现出其独特的优势。

熔融拉锥型光子晶体光纤（Fuse-drawn Photonic Crystal Fiber，简称FDC-PCF）是其中一种特殊的光纤类型，因其卓越的传输特性和高度的灵活可塑性，为光子传感器技术的研发提供了新的可能性。

本文将重点研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器的原理、制备方法、性能及其应用前景。

二、熔融拉锥型光子晶体光纤概述熔融拉锥型光子晶体光纤是一种新型的光纤结构，其独特的结构使得光在光纤内部传输时能够产生特殊的光学效应。

这种光纤的制备过程包括熔融和拉锥两个步骤，通过控制这两个步骤的参数，可以得到不同折射率分布的光纤。

此外，其晶体结构能够有效抑制模式泄漏和减少色散效应，大大提高了传输性能。

三、折射率传感器的原理及制备方法1. 原理：折射率传感器基于FDC-PCF对外部折射率变化的敏感响应。

当外部环境的折射率发生变化时，光纤内部的传输模式也会相应变化，这种变化可以通过测量光纤的传输光谱来反映。

因此，通过分析传输光谱的变化，可以推算出外部环境的折射率变化。

2. 制备方法：制备熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器主要包括以下步骤：首先，制备出具有特定晶体结构的光子晶体光纤；然后，通过熔融和拉锥工艺，调整光纤的折射率分布；最后，将光纤与测量系统相连，构成完整的折射率传感器。

四、性能研究熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器具有高灵敏度、高分辨率和快速响应等优点。

其高灵敏度源于光子晶体光纤对外部折射率变化的敏感响应；高分辨率则得益于精确的熔融拉锥工艺和精细的光谱分析技术；快速响应则保证了传感器能够实时监测外部环境的变化。

此外，该传感器还具有较好的稳定性和重复性，能够在复杂的环境中长时间工作。

五、应用前景熔融拉锥型光子晶体光纤折射率传感器在化学、生物、医疗等领域具有广泛的应用前景。

熔锥型宽带光纤耦合器的研究周梦薇; 任偲源; 朱益清; 姚晓天【期刊名称】《《激光技术》》【年(卷),期】2019(043)006【总页数】6页(P757-762)【关键词】光纤光学; 宽带耦合器; 光束传播法; 折射率差; 非对称【作者】周梦薇; 任偲源; 朱益清; 姚晓天【作者单位】江南大学理学院无锡 214122; 天津大学精密仪器与光电工程学院天津 300129; 苏州光环科技有限公司苏州215123【正文语种】中文【中图分类】TN253引言光纤耦合器是一种可以完成传输、耦合和分光等功能的无源器件，在光纤通信中占有重要地位。

近年来，随着各种大容量波分复用通讯网络广泛应用，宽带光纤耦合器显得越来越重要。

制作宽带耦合器可以采用多种技术[1-8]。

其中，熔融拉锥工艺是目前制作光纤耦合器较好的方法，熔融拉锥工艺制作出的熔锥型单模光纤耦合器具有附加损耗低、方向性好、温度稳定性好、控制方法简单、灵活以及制作成本低廉、适于批量生产等优点。

常规的熔锥型耦合器分束比对工作波长的依赖性很强，由于工程中使用的半导体光源产品中心波长不一致，且发射波长随温度而变[1]，中心波长的偏离使分束比误差大于±5%，因此这种带宽仅为20nm的常规耦合器在波分复用光纤网等的应用中受到了限制。

因此，人们将目光转移到宽带光纤耦合器的研究上。

以往制作宽带耦合器的方式有预拉伸、预腐蚀、补偿工艺法等[9-13]。

已有多位学者通过预拉伸、预腐蚀的方法制作了宽带耦合器，但预拉伸中因一根光纤拉伸后还要进行二次拉伸，在与另一根光纤绞合时极易发生断裂，给后续工艺带来很大困难，故成品率较低。

而预腐蚀需将一根光纤浸在腐蚀槽中用氢氟酸腐蚀变细，此种方式仍旧无法精确控制半径差，且氢氟酸为强酸，操作过程具有一定的危险性。

总结以上方法，本文中将提出一种具有折射率差异的熔锥型宽带耦合器。

基于这种非对称耦合器的制作方法，利用理论分析的方式模拟熔锥型耦合器耦合区的光场分布以及输出光功率随拉伸长度的变化曲线，探究熔锥型非对称耦合器光功率转换的规律。

熔融拉锥技术在光纤耦合传输中的应用彭博;张海涛;闫平;巩马理【摘要】为了实现光纤激光器和放大器系统中不同参量光纤的低损耦合,采用光纤拉锥方法来实现光纤连接.经过理论分析,在大数值孔径光纤传输到小数值孔径光纤时,采用光纤拉锥技术可以有效地提高传输功率.采用改造的大模光纤熔接机进行拉锥实验研究,精确控制拉锥时间、放电功率、步进量和步进速率可以获得不同的拉锥形状.采用光纤拉锥元件对标准单模光纤和大模场光纤进行耦合实验,得到纤芯内传输的耦合输出效率由之前的50%提高到85%,获得了低损连接效果.结果表明,熔融拉锥技术为不同光纤之间的耦合提供了一种简单实用的方式.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2009(033)005【总页数】3页(P470-472)【关键词】激光技术;光纤激光器;熔融拉锥技术;耦合效率【作者】彭博;张海涛;闫平;巩马理【作者单位】清华大学,精密仪器与机械学系,光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室,北京,100084;清华大学,精密仪器与机械学系,光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室,北京,100084;清华大学,精密仪器与机械学系,光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室,北京,100084;清华大学,精密仪器与机械学系,光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TN248.1引言光纤激光器作为激光领域的新军，在过去10年发展迅猛，连续激光和脉冲激光输出功率都获得了巨大的提高[1-3]。

因此，其在加工、传感、雷达以及医学[4-7]等领域的应用日趋广泛。

全光纤化结构以其独具的简单结构、良好的机械稳定性和较高的传输效率成为近期研究的热点[8]。

但是，在腔内元件逐渐实现全光纤化后，增益光纤的独特设计就成为光纤激光器全光纤结构的瓶颈[9]。

由于增益光纤的尺寸与合束器或光纤光栅等元件存在差异，很难实现无损连接。

因此，目前很多光纤激光器或放大器利用拉锥技术来解决上述问题[10]。