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太赫兹波段色散平坦的极高双折射Kagome晶格椭圆纤芯光子晶体光纤
摘要: 本文提出了一种采用Kagome晶格包层的高双折射椭圆多孔芯太赫兹光子晶体光纤,用于太赫兹波传输。椭圆芯内的开槽气孔有效破坏了多孔芯的对称性,在实现极高模态双折射的同时,Kagome包层结构使有效材料损耗(EML)显著降低。该结构在1THz工作频率下y偏振模的双折射值达9.73×10?2,且在300GHz带宽内具有极平坦的色散特性。该椭圆芯波导有望在众多保偏太赫兹应用中发挥重要作用。
关键词: 光子晶体光纤、微结构光纤、保偏光纤、光通信、光纤设计与制造
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于微结构光纤的气体与挥发性有机化合物检测光纤传感器研究综述
摘要: 自首批微结构光纤(MOFs)相关研究发表以来,基于此类光纤的光纤传感器(OFS)因其独特性能可开拓特定市场领域,吸引了众多研究团队的关注。凭借空气孔特殊分布的独特结构,MOFs在传感应用中优势显著:一方面,导模与包层或空气孔耦合增强,大幅提升与沉积传感膜的相互作用;另一方面,MOFs的空气孔能强化光与进入这些腔体的分析物之间的直接作用。因此,其检测液体、气体或挥发性有机化合物(VOCs)的灵敏度显著提高。本文聚焦已报道的采用MOFs开发的气体及VOCs检测传感器,重点阐述这类光纤的优势特性。
关键词: 湿度和挥发性有机化合物、实心光子晶体光纤、微结构光纤、气体、空心光子晶体光纤、悬挂芯微结构光纤
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于表面应力双折射折射率敏感干涉光谱的聚合物包覆直光纤微锥蒸汽传感
摘要: 光学微光纤锥为水相和气相环境中的传感提供了优势平台。我们通过实验研究了涂覆有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的光纤锥的光子传输特性,这种聚合物材料在光学应用中广泛使用。我们展示了一种耐用且简单的湿度传感方法:将锥形微光纤附着于涂覆活性聚合物层的硅(Si)基底上。我们建立了一个模型来描述负载应力对双折射的影响——这种效应会导致传输光谱中出现干涉现象,该现象强烈依赖于涂层厚度,并会随着涂层的缓慢均匀去除而消失。该传感方法基于对近红外范围内光纤锥传输光谱中干涉图样的表征。该器件在潮湿环境中表现出持续的检测能力,并对校准分析物呈现线性响应后趋于饱和。针对每种目标分析物,我们定义了主成分,并在主成分空间中观察到独特的校准图谱区域,从而证明了采用聚合物包覆微光纤锥进行蒸汽检测的可行性。
关键词: 微结构光纤、光学谐振器、光学传感
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 布加勒斯特(2018年7月1日-2018年7月5日)] 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 空心反谐振光纤:新型设计、材料与应用
摘要: 基于反谐振光学原理的中空芯光纤(HCs)的发展正受到光纤研究界的高度关注,这主要归因于其宽带传输能力、中红外与紫外波段工作特性,以及独特的高功率光处理能力。本研究介绍了我们在新型HCs设计引入、复合材料基HCs制备方面的最新进展,特别是针对中红外传输的新型HCs开发工作。这些新型光纤结构有望实现一系列尚未探索的新应用。
关键词: 光纤设计与制造、微结构光纤、光纤特性
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于磁流体和液态乙醇填充的微结构光纤的高灵敏度温度与磁传感器
摘要: 提出了一种基于微结构光纤(MOF)的高灵敏度温度与磁场传感器。根据耦合模理论,通过在微结构光纤的某些空气孔中填充磁流体和液态乙醇,计算出谐振波长(λR)。通过获取反映磁场和温度变化的λR漂移量,结果表明该传感器具有高磁场和温度灵敏度,在特定温场条件下分别可达18.37 nm/Oe和113.1 nm/°C。该研究为温场精密传感器的开发提供了理论与技术支撑,为光纤传感器开辟了新的研究方法与思路,并为基于微结构光纤的器件应用拓展了更广阔前景。
关键词: 微结构光纤,温度传感器,磁传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于实芯聚合物的微结构光纤光学性能的理论分析
摘要: 基于聚合物的微结构光纤(MPOFs)与石英光纤类似,通过横截面内波长尺度的微结构阵列导光,在性能上兼具聚合物光纤(POFs)和空气/石英微结构光纤(MOFs)的关键优势。我们拟采用高效理论模型研究聚合物基实芯微结构光纤的光学特性,探究证实光纤仅支持单模传输的理论依据并确定截止条件。评估太赫兹波段实芯MPOF高阶模的有效折射率,同时考察MPOF中长周期光栅的耦合特性。进一步研究灵敏度系数以实现倏逝场耦合应用的高效传输,将理论结果与文献报道数据进行对比并给出相对误差。
关键词: 微结构光纤、单模、长周期光栅、聚合物光纤、二阶模、太赫兹
更新于2025-09-19 17:13:59
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液晶填充微结构光纤光学特性的仿真分析
摘要: 采用有限元法研究了液晶填充微结构光纤(LC-MOF)的光学特性。设计将E7液晶渗入二氧化硅纤芯周围六个小气孔中。仿真结果表明,该LC-MOF设计能在宽波长范围内实现纤芯的连续传输。文中展示了纤芯模式的光学特性参数,包括折射率、双折射、限制损耗、模场面积、群折射率、群双折射及零色散波长等。通过调节LC-MOF结构参数和温度可改变其光学特性。该设计为在MOF气孔中填充高折射率材料提供了新途径,在光纤调制器和传感器领域具有应用潜力。
关键词: 光学特性,液晶,微结构光纤
更新于2025-09-19 17:13:59
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共掺杂微结构光纤
摘要: 采用高温激光烧结工艺结合堆叠毛细管拉制技术,制备出掺杂Yb3?/Al3?共掺玻璃芯的微结构光纤。该光纤芯部玻璃未观察到晶体析出,其荧光寿命测得为1.31毫秒。研究提供了玻璃与光纤的键合特征以及纤芯和包层的结构分析。元素均匀分布与轴向应力分布呈现高度对称的变化趋势,与显微拉曼光谱映射中的拉曼信号强度分布高度吻合。在976纳米激光二极管泵浦下,该微结构光纤在1032纳米波长处实现了高达72.5%的激光斜率效率。具有8纳米光谱半高宽的光纤激光器近场光束强度分布展现出优异的激光光束质量。本研究表明,通过高温烧结法制备的Yb3?/Al3?共掺石英预制棒适用于高功率激光领域。
关键词: ??/铝,微结构光纤,光学特性,激光行为
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于微结构光纤的法布里-珀罗干涉仪作为利用壳聚糖聚合物基质的湿度传感器用于呼吸监测
摘要: 本研究报道了一种基于特种微结构光纤(MOF)的湿度传感方法。采用堆叠拉制技术制备了悬空三芯MOF。通过在MOF孔洞内沉积壳聚糖聚合物基质,构建了低精细度传感头——该壳聚糖薄膜既作为传感材料,又与MOF孔洞形成法布里-珀罗干涉仪作为传感平台。实验证实该探头可成功用于实时呼吸监测,在90-95%RH范围内具有81.05 pm/(%RH)的最大灵敏度,传感器线性工作区间为70-95%RH。温度交叉干扰实验表明外部温度影响较低。在人体呼吸监测中,该探头展现出超快响应特性,上升时间和恢复时间分别为80毫秒和70毫秒。
关键词: 湿度传感、壳聚糖聚合物基质、呼吸监测、微结构光纤、法布里-珀罗干涉仪
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于暴露芯碲酸盐微结构光纤的宽检测范围折射率传感器的理论分析
摘要: 本文设计并实现了一种基于暴露芯碲酸盐微结构光纤(TMOF)中多模干涉的新型折射率(RI)传感器。当不同液态分析物覆盖在TMOF纤芯表面时,任意两个特定模式间的干涉会产生条纹位移(或相位变化)。该暴露芯光纤设计可直接接触倏逝场,实现高达2919.4 nm/RIU的折射率测量灵敏度。相比传统石英光纤多模干涉效应的现有方案,本传感器在保持光纤机械强度的同时具有更高灵敏度,且折射率检测范围更宽(可达1.58)。该方案兼具可靠性、低成本优势,并为无标记生物传感提供了可能。
关键词: 模式干涉、碲酸盐、折射率传感器、微结构光纤
更新于2025-09-16 10:30:52