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基于光纤准直器的法布里-珀罗干涉仪及其增强的振动灵敏度
摘要： 提出并演示了一种基于光纤法布里-珀罗干涉仪（FPI）的简易振动传感器，该传感器内置光纤准直器。通过将四分之一节距渐变折射率光纤（GIF）与一段空芯光纤（HCF）熔接（HCF两端连接单模光纤SMF）制备该器件。带光纤准直器的FPI静态位移灵敏度为5.17×10?? μm?1，而不带准直器的器件最大静态位移灵敏度仅为1.73×10?? μm?1。此外，带准直器的FPI在100Hz时的振动灵敏度达到60.22 mV/g，显著高于无准直器FPI的11.09 mV/g（100Hz）。在40至200Hz频率范围内，带准直器的FPI振动灵敏度也几乎比无准直器器件高出近一个数量级。这种低成本FPI传感器具有高灵敏度、强鲁棒性和易于制备的特点，有望用于远程和恶劣环境中的振动监测。
关键词： 光纤振动传感器，渐变折射率光纤，法布里-珀罗干涉仪
更新于2025-11-28 14:23:57
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多模二极管泵浦渐变折射率光纤中的二阶随机激光
摘要： 渐变折射率光纤（GIF）中的拉曼激光因能基于拉曼净化效应将高功率多模激光二极管辐射转换为具有光束质量提升的斯托克斯波而备受关注。本文报道了采用915纳米二极管直接泵浦的1.1公里长、100微米芯径GIF中二阶斯托克斯波的级联拉曼产生。在该全光纤方案中，一阶斯托克斯波（950-954纳米）由光纤布拉格光栅（FBG）在GIF两端构成的线性腔产生，其特殊横向结构使光束质量从M2≈30改善至M2≈2.3。二阶斯托克斯波通过瑞利背向散射的随机分布式反馈，在线性腔（双FBG）或半开腔（单FBG）中产生。对比表明随机激光具有更优的光束质量和更高的斜率效率：在最大增益波长996纳米处获得近衍射极限光束（M2≈1.6）及27瓦功率，在失谐波长978纳米处获得17瓦功率。这证明采用FBG的二极管泵浦GIF中二阶随机激光能在拉曼增益光谱范围内实现宽波长域的高效优质光束输出。
关键词： 激光二极管、光纤布拉格光栅、光束质量、渐变折射率光纤、拉曼激光、随机分布式反馈
更新于2025-09-23 15:21:21
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976纳米多模激光二极管泵浦高光束质量全光纤拉曼激光器
摘要： 演示了一种976纳米全光纤拉曼激光器，该激光器在直接采用低光束质量（M2>30）的多模激光二极管泵浦时仍能实现高光束质量输出。该激光器采用100/140多模渐变折射率光纤构建，通过特殊的光纤布拉格光栅确保斯托克斯光束具有较好光束质量（M2?2），并在高达约50瓦的输出功率下保持70%的高泵浦-斯托克斯转换斜率效率。
关键词： 渐变折射率光纤、光纤激光器、二极管泵浦、拉曼激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过气相螯合物输送技术制备的渐变折射率掺镱光纤
摘要： 本文首次采用气相螯合物输送技术，描述了掺镱渐变折射率少模光纤（GRIN-FMF）的制备方法。研究探索了预制棒制备的最佳方案，通过优化工艺步骤、组分及相关参数，最终制得具有抛物线型折射率分布（分布参数为2）的光纤。该光纤实现了30微米大芯径与0.08低数值孔径（NA），掺杂离子呈渐变分布且具有良好的重复性。实验证明该光纤在千瓦级峰值功率脉冲下能提供超过20分贝的放大增益，同时保持优异的光束质量，且时域、频域及空间分布均无畸变，展现出广阔的应用前景。
关键词： 预制棒制造、渐变折射率光纤、镱、气相螯合物输送、光纤激光器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第41届国际医学与生物工程学会年会(EMBC) - 德国柏林 (2019.7.23-2019.7.27)] 2019年第41届IEEE医学与生物工程学会国际年会(EMBC) - 用于深层组织光传输的超声可操控渐变折射率光波导：理论与应用
摘要： 梯度折射率（GRIN）光纤已被用作可植入式光波导，用于引导光线并将图像传输至组织深层。我们近期研究表明，非侵入式超声能在组织内产生折射率梯度，形成用于组织深部成像与光刺激的虚拟GRIN透镜。本文通过分析模拟光与超声调制介质相互作用的声-光耦合系统，阐述该理论原理。我们将探讨如何通过调节超声参数来改变光在调制介质中的约束与传导特性。研究还证明：采用定制圆柱形超声阵列时，可通过控制压力干涉在介质中雕刻出适合多位点成像的复杂光场图案（如偶极与四极构型）。最后我们将展示实验证据——这些证据验证了理论预测，即生成可用于表达绿色荧光蛋白（GFP）的小鼠脑组织荧光成像的单/多位点原位虚拟透镜。
关键词： 折射率梯度、荧光成像、渐变折射率光纤、声光系统、超声波、虚拟梯度折射率透镜、光刺激
更新于2025-09-12 10:27:22