本文由求解耦合系数随纵向距离变化的耦合波方程着手,提出了变间距单模光纤定向耦合器,讨论了这种耦合器的耦合特性。通过对耦合器各种损耗的分析计算,得出立体交叉分离型耦合器有最佳带宽特性的结论。文中也初步提出了实现宽带单模光纤定向耦合器的方法和设计步骤。

将渐变波导模式方程(WKB积分方程)化为分段积分,以波导某一模式在不同波长下的转折点为分段点,当波长相差很小时,相应的转折点相差也很小,可在各个分段积分中作折线近似,从而从理论上推出确定波导轮廓数据的递推式.以所得轮廓必须满足光滑条件为判据,最后定出波导的轮廓.该方法尤其适用于单模渐变波导,而且无需事先假设待定轮廓的函数形式.本文对双曲止割和抛物线轮廓的理想波导进行了计算机模拟,结果证明该方法的精度达到10~(-3)甚至于更高.而且理论上具有分割愈密,精度愈高的优点.

侧向耦合高阶表面光栅的高亮度单模锥形激光二极管

设计了一种基于表面等离子体共振(SPR)的光纤温度传感器。将单模光纤和多模光纤端面研磨成楔形并进行拼接，在单模光纤的研磨面上镀制厚度为50 nm的金膜以形成Kretschmann结构，然后涂覆一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为温度敏感介质来实现温度传感。实验结果表明：当温度为20~70 ℃时，该传感器的灵敏度的绝对值最大可达到4.15 nm/℃，远大于其他类型的光纤温度传感器的灵敏度；与其他SPR光纤温度传感器相比，该传感器具有更窄的半峰全宽和更优的品质因数；该传感器具有较高的稳定性，其最大的温度标准差为0.14 ℃。该传感器结构简单，制作成本低廉，有望在工业领域内得到广泛应用。

Single-mode, long-wavelength vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) in the near- to mid-infrared covering the wavelength range from 1.3 to 2.3 \mum are presented. This wide spectral emission range opens applications in gas sensing and optical interconnects. All these lasers are monolithically grown in the InGaAlAs-InP material system utilizing a buried tunnel junction (BTJ) as current aperture. Fabricated with a novel high-speed design with reduced parasitics, bandwidths in excess of 1

本文求得了单模双包层光纤之间耦合系数精确的解析表达式.计算了上升内包层、匹配包层和凹陷内包层光纤耦合系数随归一化频率V的关系曲线.也给出了不同V值的耦合系数随归一化距离(D/α)的关系曲线.该公式不但能够计算x偏振模的耦合系数,而且也能计算y偏振模的耦合系数.它可用于分析折射率差较大的光纤之间能量耦合以及耦合器的偏振特性.

本文利用琼斯(Janes)矩阵叙述了单模光纤磁光效应的理论,导出了既具有双折射又具有法拉第效应的琼斯矩阵形式,并利用Mueller矩阵导出电流传感器系统输出光强与法拉第旋转角之间的关系.

提出了一种基于多模干涉效应(MMI)的单模-多模-间隙-单模（SMGS）光纤悬臂梁振动传感器。采用光束传播法（BPM）对这种结构的光传输性能进行数值模拟，并通过有限元分析方法对光纤悬臂梁进行了振动模态分析，从理论上优化设计了该类光纤振动传感结构。在实验上制备了长度为22 mm的悬臂梁结构，详细研究了多模区光纤的长度对声频振动响应的影响。实验结果表明，该SMGS振动传感器在130 Hz时响应效果最好，对应的声压灵敏度为4 mV/mPa，线性相关系数为0.9962，线性度和可重复性良好，并且实验结果和理论模拟结果相符合。这种光纤振动传感器具有制备工艺简单、成本较低和灵敏度高等特点，有望应用于对某些具有特殊振动频率点的远距离振动传感。

高功率光纤激光器在工业加工、材料处理等领域有着诸多应用，得到国内外研究机构的广泛关注。目前，高功率光纤激光器主要有两种结构，一种是直接振荡器结构，一种是主振荡功率放大结构。采用振荡器结构的光纤激光器具有结构简单、稳定性好、成本低廉等优点，是目前中低功率激光器市场使用较多的一类方案。2013年，国防科学技术大学基于单端抽运结构实现了输出功率1 kW的全光纤振荡器；2014年，又将该方案的输出功率提高到1.5 kW。2014年，芬兰CoreLase公司推出了2 kW的全光纤振荡器产品，美国相干公司基于空间结构实现了3 kW的光纤振荡器。但是，由于热效应、非线性效应的限制，尚未出现相关输出功率大于2

通过采用单模光纤将球载控制信息、通信数据和以太网数据传送到地面控制中心，并将地面控制指令传送到球载计算机，实现球上与地面的的长距离双向传输。当光纤通信出现故障，系统自动切换到无线通信方式，确保通信的正常连接。