一、熔融拉锥控制系统的改进（论文文献综述）
冷硕[1]（2021）在《熔锥型微光纤弯曲传感研究》文中指出本文提出一种利用熔融拉锥法制作的多模微光纤弯曲传感器,实验中探究了熔融拉锥法制备微光纤时参数的设定对微光纤参数的影响。引入简支梁结构和悬臂梁结构实现了光纤弯曲传感的研究,并将不同结构的微光纤弯曲传感器进行了对比,探究微光纤弯曲传感特性。主要研究内容如下:展示光纤与微光纤结构的特征,分别理论分析单模-多模-单模结构中光的传输原理以及微光纤中光的传输原理,利用光束传播方法对单模-多模-单模结构以及单模-多模微光纤-单模结构中光的传输特性进行仿真分析,探究微光纤的传光特性。采用熔融拉锥法制备微光纤,分别选用普通单模光纤、50多模光纤、62.5多模光纤、105多模光纤进行实验,运用控制变量法分别对不同类型光纤进行熔融拉锥,并将所制备微光纤放置在CCD电子放大镜下进行测量,探究熔融拉锥法制备参数对制得的微光纤参数的影响。研究多模微光纤传感特性,并采用实时监控的方法对不同拉锥参数下,微光纤的输出光谱进行检测,通过光谱选择出微光纤最佳参数,以进行下一步传感实验。得出利用悬臂梁结构构成的微光纤弯曲传感器,可以获得更大、更连贯的曲率测量范围。通过设定光纤的初始长度1.5cm、2.0cm、3.0cm,观察光纤初始长度对弯曲传感的影响。随后固定光纤初始长度,研究不同拉伸长度对微光纤弯曲传感的影响。最终获得光纤初始长度为1.5cm,拉伸长度为7104μm的微光纤弯曲传感器,弯曲传感灵敏度为-3.885nm/m-1,可以测量0-5.556m-1甚至更大的曲率范围,且整个测量范围连贯,光谱呈现稳定变化的趋势。由实验结果可知,微光纤弯曲传感实验中,主要影响微光纤传感灵敏度的因素为微光纤拉伸长度,灵敏度随着微光纤拉伸长度的增大而增大,与初始长度关系不大。
赵天浩[2]（2021）在《超模理论在光纤模式选择耦合器的分析和设计中的应用》文中进行了进一步梳理光纤模式选择耦合器（Mode Selective Coupler,MSC）是一种可以实现不同光纤横模转换的新型光纤耦合器,可以用于模分复用光纤通信系统中的模式复用/解复用,也可以用于光纤激光器中产生特定高阶横模激光。近年来随着模分复用光纤通信技术、光场调控及应用技术等的发展,光纤MSC获得了较多的关注,相关的分析理论、制造工艺等日趋完善,有力支撑和推动了相关器件和系统的发展。本论文在前人研究的基础上,聚焦光纤MSC的理论分析和设计。重点研究了超模理论在光纤MSC的分析和设计中的应用。取得的主要研究成果如下:（1）分别采用耦合模理论（Coupled Mode Theory,CMT）和超模理论,结合数值仿真,研究了对称单模双芯光纤耦合器的工作机理,计算了不同结构参数下单模双芯光纤耦合器的耦合长度,并进行了对比分析;为分析两组计算结果存在误差的原因,采用CMT推导得出的双芯光纤模型中超模的传输常数和光场分布,与基于全矢量有限元的COMSOL软件求得的数值结果对比,进行分析和研究。（2）将单模双芯光纤的超模理论分析推广到非对称双芯光纤型MSC中,使用CMT,得到了非对称双芯光纤型MSC结构中的超模的传输常数和模式场分布的解析表达式。仿真结果表明,在强耦合情况下,非对称双芯光纤型MSC的超模的传输常数的解析结果和数值结果之间误差较小。（3）将非对称双芯光纤型MSC的耦合长度和最大功率耦合效率表示为超模的传输常数的函数,并分别使用超模的传输常数的解析结果和数值结果计算了不同结构参数下非对称双芯光纤型MSC的耦合长度和最大功率耦合效率。仿真结果表明,在强耦合情况下,使用超模的解析结果和数值结果得到的耦合长度、最大功率耦合效率误差很小。在实际中,可以使用基于有限元法的仿真软件COMSOL直接得到非对称双芯光纤型MSC中超模的传输常数,进而得到所需要的耦合长度和最大功率耦合效率。（4）使用基于有限元法的COMSOL软件,仿真分析了对称双芯光纤型MSC和非对称熔融拉锥型光纤MSC结构的超模图像。研究结果表明,对称双芯光纤型MSC和非对称熔融拉锥型光纤MSC结构的超模图像,与非对称双芯光纤型MSC中的超模图像具有相同的特征,可以使用所获得的超模的传输常数,计算相应的耦合长度等特性参数。（5）基于超模理论,使用康宁公司生产的SMF-28型单模光纤、Thorlab生产的SM2000型双模光纤,设计了工作在1550 nm波段的非对称双芯光纤型MSC和非对称熔融拉锥型光纤MSC。
徐圣瑶[3]（2021）在《干涉型微结构光纤传感器的理论与应用研究》文中进行了进一步梳理光纤传感器能够获取自然和生产信息,在科学研究与工业应用领域具有重要价值,将在物联网与人工智能时代迎来新的发展机遇。干涉型光纤传感器具有传感灵敏度高、结构设计灵活和动态范围大等特性,相较于其他类型的光纤传感器受到了学者们的广泛关注。然而传统干涉型光纤传感器面临两个基础的关键挑战亟需突破:由于常规光纤波导尺寸大,光场操控能力弱,使得传统光纤传感器灵敏度较低;另一方面,常规光纤传感单元的结构复杂、工艺制备困难,降低了传感器的工艺鲁棒性,是光纤传感器迈向应用的巨大障碍。微结构光纤由于其独特的光波导性质,为提升传感灵敏度和工艺鲁棒性提供了极具吸引力的解决办法。本论文围绕着干涉型微结构光纤传感器展开了一系列研究,建立了一套基于微结构光纤的群折射率差转折点增敏机制、波导色散剪裁及工艺制备的研究体系。首先,针对传统光纤折光计灵敏度低的问题,建立了干涉型微结构光纤的群折射率差转折点理论模型,将灵敏度提升至少一个数量级;随后,针对传统基于群折射率差转折点的微米光纤工作带宽小且工艺鲁棒性差问题,通过引入微结构进行波导色散剪裁,极大降低了模式间群有效折射率差对探测波长的敏感性,从而拓宽了工作带宽;降低了器件灵敏度对微结构光纤直径的敏感性,从而提升了工艺鲁棒性。在工艺制备上,针对微结构光纤拉锥困难问题,提出了低成本的单步熔融拉锥法,能够实现灵活的直径、锥度控制,为微结构光纤的制备铺平了道路。论文的主要工作和成果如下:（1）针对传统微米光纤工艺误差、工作带宽受限的问题,提出了微米双空气孔微结构光纤结构,基于偏振模干涉的群折射率差转折点增敏机制,在Sagnac环上实现了超高灵敏度、大直径工艺误差容忍度、大工作带宽的微米双空气孔微结构光纤折光计。该结构通过在包层中引入双空气孔进行波导色散剪裁,降低了器件灵敏度对直径的敏感性,从而极大提升了工艺误差容忍度。与传统微米光纤相比,直径工艺误差容忍度提高了 2倍以上,高灵敏度区域的工作带宽拓宽了600nm。（2）在微米双空气孔微结构光纤工艺制备上,提出低成本单步熔融拉锥法,通过控制拉锥速度和拉锥距离,实现灵活的直径和锥度控制,保证空气孔的完整。制备了直径3.6μm的微米双空气孔微结构光纤,测试结果表明实现了折射率灵敏度为47223nm/RIU的光纤折光计,为水质监测提供有效的解决方法。（3）针对传统微米光纤工作带宽较小的问题,提出了微米单应力区微结构光纤结构,基于多模干涉的群折射率差转折点增敏机制,在In-Line结构上实现了超高灵敏度、大工作带宽、结构紧凑的微米单应力区微结构光纤折光计。该结构通过在包层中引入单应力区实现波导色散灵活剪裁,降低了群折射率差对探测波长的敏感性,从而极大拓宽了工作带宽。与传统微米光纤相比,高灵敏度区域的工作带宽拓宽了 500nm,共振波长的自由光谱范围（FSR）的允许范围更广,能够实现更灵活的长度设计和更紧凑的传感单元;直径工艺误差容忍度提升1.5倍。（4）在微米单应力区微结构光纤工艺制备上,利用所提出的低成本单步熔融拉锥法,制备了大锥度角的微米单应力区微结构光纤,实现高阶模有效激发。制备了直径2.3μm的微米单应力区微结构光纤,测试结果表明实现了灵敏度为30563nm/RIU的光纤折光计,在微流控生化分子监测传感系统中有极大潜在应用价值。（5）针对传统矢量弯曲光纤传感器制备可重复性低的问题,提出了单应力区微结构光纤结构,基于双模干涉原理实现了工艺简单鲁棒、灵敏度高、结构紧凑、成本低的单应力区微结构光纤矢量弯曲传感器。通过在包层中引入单侧应力区构造非圆对称波导,单应力区微结构光纤支持非对称包层模传播,该模式对弯曲幅度及方向敏感。利用包层模与纤芯模之间的双模干涉机制,实现矢量弯曲传感功能。（6）构造了简单三明治In-Line结构,制备了传感单元3mm长的单应力区微结构光纤矢量弯曲传感器,测试结果表明实现了灵敏度为2.04nm/m-1的矢量弯曲传感,具有较小的温度串扰特性,在矿道安全监测中具有广阔应用前景。
李冰[4]（2021）在《M-Z光纤微结构传感器制作与PCF仿真的湿度传感研究》文中进行了进一步梳理微结构光纤广泛应用在环境监测、食品安全、化学、生物医学等领域;湿敏材料氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）可以通过吸附水分子改变自身折射率来达到对光波导器件的增敏作用,在基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）中还可以保护金属层不被氧化。与现有的光纤湿度传感器相对比,本论文以湿敏材料GO、马赫曾德（Mach-Zehnder,M-Z）传感单元的研制、基于有限元仿真的理论与结构设计等方面展开研究,提出并实现了基于有限元的GO复合微结构光纤湿度传感系统。首先论文对湿敏材料GO和M-Z结构光纤在湿度影响下所引起的折射率变化原理进行分析。通过COMSOL Multiphysics全矢量有限元仿真软件对光纤复合敏感材料传感单元的电场进行仿真研究,并通过理论推导和仿真研究了不同传感单元材料性质变化,为微结构光纤湿度传感研究奠定了理论基础。其次,通过改善后的Hummers法制备GO,使用光纤熔融拉锥机和光纤熔接机制得M-Z传感结构光纤（多模光纤-单模微纳光纤-多模光纤）,再利用浸涂法将GO涂覆在单模微纳光纤上。搭建直通式光路的光纤湿度传感系统,在49%RH～70%RH的湿度范围内对四种不同光纤M-Z传感结构进行湿度传感实验,得到了光纤M-Z传感结构灵敏度高达44.1pm/%RH的湿度传感器。最后,利用COMSOL设计了一种基于SPR效应的Ag-GO包覆PCF湿度传感器。通过在光子晶体光纤（Pohotonic Crystal Fiber,PCF）包层外侧包覆金属银薄膜和氧化石墨烯薄膜,设计了一种基于表面等离子共振高灵敏度的光子晶体光纤湿度传感器。在PCF中围绕大小不等的两排规则排列的小空气孔,在外两层分别包覆Ag-GO以构成SPR传感通道。同时,在其外层包覆琼脂糖凝胶材料以构成湿度传感介质层,最外层用完美匹配层（Perfect Matching Layer,PML）来限制光的损耗。数值分析结果表明该传感结构湿度灵敏度最高达0.3183d B/%RH。此外,在10～60%RH范围能实现平均灵敏度0.2131d B/%RH,可广泛应用于智能检测和安全监测领域。
赵宜超[5]（2020）在《对称熔融拉锥型光纤光栅温度和应力传感特性研究》文中研究表明随着传感技术发展,传统传感器在众多应用中受限,光纤光栅传感器凭借许多传统传感器不具有的优势,得到了广泛应用。但普通光纤光栅传感器存在的应力与温度交叉敏感问题一直是影响其测量准确性的重要因素之一。对称熔融拉锥型光纤光栅可以较好解决该问题。本文提出利用熔融拉锥技术制备一种具有对称双锥形结构的光纤光栅。首先结合传输矩阵法建立其传感特性理论模型,对其传感特性给出了详细理论推导。其次研究影响啁啾系数的因素,并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。然后仿真研究了不同条件下,温度和应力对对称熔融拉锥型光纤光栅的反射谱影响。结果表明:对称熔融拉锥型光纤光栅的啁啾系数与光栅长度变化量近似满足线性关系。光栅反射谱短波长处会出现密集波长调制。对称熔融拉锥型光纤光栅的反射波长和应力与温度均满足线性线性正比关系,而反射谱带宽只与应力成线性关系。针对仿真时应力灵敏度较低问题,本文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,仿真应力灵敏度达到0.31836nm/N。最后,本文利用电弧放电法制作多根对称熔融拉锥型光纤光栅,研究其应力和温度传感特性。光栅反射谱表明由于“热擦除”效应,部分光栅会被擦除,导致反射谱出现多个透射峰。多根光栅的实验结果证明对称熔融拉锥型光纤光栅具有光谱带宽对轴向应力敏感而对温度不敏感的特性。而光栅封装实验验证了光栅封装可以起到保护光栅和提高应力灵敏度的作用,与理论分析一致。
党竑[6]（2020）在《基于光纤瑞利散射的高分辨力光谱分析方法研究》文中指出随着对光与物质间相互作用认识的不断深入,以光学回音壁模式（WGM）谐振腔、飞秒光学频率梳（OFC）为代表的新型光子器件得到了广泛应用,使得光学传感﹑物质分析、医学诊断以及环境监测等领域中的一些精细变化（如微纳颗粒结合动力学过程、痕量气体理化性质改变等）得以以亚fm量级的光谱响应表征出来。然而,现有的通用光谱分析方法或受限于分光元件的调制精度与加工精度,或受限于等效滤波器的构造原理,其光谱分辨力无法达到fm甚至是亚fm量级,远不能满足新型光子器件的光谱测量需求。本文围绕新型光子器件的亚fm量级光谱分辨力需求,针对基于光纤瑞利散射的光谱分析新原理,从物理模型建立、光纤布里渊散射抑制方法研究以及高精度实时波长标定方法研究三个方面开展了理论研究与实验验证。本文的主要研究内容如下:第一,开展光纤中瑞利散射和布里渊散射间的耦合演化模型研究。从Boyd模型入手,通过将光纤的圆柱形几何形状抽象为Navier-Stokes方程、热传导方程以及连续性方程的边界条件,揭示了光纤作为波导影响熵扰动及声学支声子演化的物理机理;通过联立熵起伏演化方程、声学支声子演化方程以及非线性波动方程,综合分析了光纤中瑞利散射频率选择特性的来源;通过引入泵浦抽空机制进一步分析了瑞利散射与布里渊散射间的耦合规律。研究结果表明,光纤瑞利散射的频率选择性优于光纤布里渊散射,适合构建窄线宽等效滤波器并用于高分辨力光谱分析。第二,针对光纤瑞利散射信号易被布里渊散射淹没的问题,开展光纤布里渊散射抑制方法及瑞利散射信号分离方法研究。在对圆柱形正规波导中的声场、光场分布进行研究的基础上,结合环形石墨加热子熔融拉锥技术的工艺特点,将变径光纤离散为数段圆柱形正规波导,并分别调控其几何形状与声场分布,抑制了布里渊散射沿光纤轴向的积累作用。研究结果表明,当变径区域的直径和占空比分别为75μm和0.02时,光纤瑞利散射的增益可提升6%。在此基础上,利用瑞利增益谱和布里渊增益谱之间固定相差一个布里渊频移（BFS）的特征,通过外差干涉仪结构将两种散射光中所含的信息从光频域平移至射频/微波频段,并利用低通滤波器提取其中的瑞利散射信号。第三,针对由于调谐非线性引起的,Mach–Zehnder干涉仪波长标定结果的精度下降甚至失效问题,开展高精度实时波长标定方法研究。通过引入闭环谐振腔结构代替原有方法中的开环Mach-Zehnder干涉仪结构,迫使待测光束反复经过延时光纤,从而使标定装置对相位差的敏感性转化为对绝对频率的敏感性;通过将腔长略有差异的两谐振腔组成游标,并利用其透射谱的包络结构和精细结构同时对待检信号光的波长进行标定,可对调谐过程中的高阶非线性和低阶非线性进行补偿。研究结果表明,该方法可对非线性调谐的待检信号光波长进行高精度实时标定。最后,开展系统集成及验证性实验研究。通过实验对光纤光散射耦合演化模型、基于变径光纤的布里渊散射抑制方法以及基于光纤瑞利散射的光谱分析方法进行验证。对光谱分析方法的性能测试实验表明,所提出的方法具有优于10 k Hz的光谱分辨力（在1550 nm的工作区间对应0.08 fm）以及约20 d B的动态范围,可满足光学传感、物质分析等领域光子学器件的光谱测量需求。
赵莉[7]（2020）在《基于不同构型的微纳光纤耦合器传感特性研究》文中研究表明微纳光纤耦合器是一种采用热熔融拉伸法使多根光纤变细并熔融在一起,能够实现光耦合、分束等功能的无源光纤器件。微纳光纤耦合器不仅具有普通光纤器件的传输损耗低、体积小巧和抗电磁干扰能力强等优势,还具有微纳光纤的高非线性和强倏逝场等显着特点,其传输光谱对耦合器自身参数和环境参数的变化非常敏感,因而成为一种理想的光纤传感器件。近年来,针对微纳光纤耦合器传感特性的研究越来越深入,相关应用研究也日渐丰富,逐渐延伸到光谱学、非线性光学、生物医学等领域。微纳光纤耦合器所具有的超高环境折射率敏感性和多端口易集成等独特优势,使其在高灵敏度、多参量以及多通道传感中具有较高的研究价值。本文以微纳光纤耦合器的光传输、耦合理论为基础,围绕高灵敏度温度传感、温度和折射率双参量传感和高灵敏度与大动态范围的应变传感等重要问题,提出了基于不同构型的微纳光纤耦合器传感方案,并通过理论分析和实验验证研究了相应的传感特性。提出了一种异丙醇浸润微纳光纤耦合器的高灵敏度温度传感器构型,并对其温度传感特性进行了研究。异丙醇具有较高的热光系数,将微纳光纤耦合器的耦合区浸润在异丙醇中,能够将环境温度变化有效的转变为微纳光纤耦合器的环境折射率变化,从而将微纳光纤耦合器对环境折射率超高的敏感性转变为对温度的敏感性。在30℃-40℃温度范围内进行了温度传感实验,获得的最高温度传感灵敏度为-6.20nm/℃,相比现有的微纳光纤耦合器温度传感方案,温度传感灵敏度至少提高了一个数量级。提出了一种基于微纳光纤耦合器的温度和折射率双参量传感器构型,并对其传感特性进行了研究。使用一段高双折射保偏光纤将微纳光纤耦合器的同侧两个端口连接,形成基于微纳光纤耦合器的光纤环形镜,使用保偏光纤和微纳光纤耦合器分别进行了温度和折射率的传感。实验探究了传感器的温度和折射率响应特性,通过保偏光纤传感区获得了最高-1.33d B/℃的温度灵敏度,通过微纳光纤耦合器获得了最高12020nm/RIU的折射率灵敏度。提出了一种基于微纳光纤耦合器的复合型应变传感器构型,并对其应变传感特性进行了研究。基于微纳光纤耦合器的多端口优势,将微纳光纤耦合器、马赫曾德干涉仪和Sagnac环级联,微纳光纤耦合器作为高灵敏度、小动态范围的应变传感通道,马赫曾德干涉仪作为大动态范围的应变传感通道。使用微纳光纤耦合器获得的最大应变灵敏度为-9.70pm/με,使用马赫曾德干涉仪获得的应变灵敏度为-0.89pm/με。该应变传感器能够分别满足高灵敏度小量程和低灵敏度大量程的传感需求。本文的研究工作充分利用了微纳光纤耦合器的光学特性,构造并实现了多种基于微纳光纤耦合器的新型光纤传感器,为高灵敏度温度传感、温度和折射率双参量传感以及双通道应变传感提供了有效的方案,使得基于微纳光纤耦合器的光纤传感器性能得到提升,从而具有更广阔的应用空间。
周围[8]（2020）在《全光纤轨道角动量模式耦合器基础特性分析及应用研究》文中认为近年来,随着互联网、5G、VR、云计算和大数据等技术的高速发展,人类对光通信容量的需求也成指数级的增长,然而以单模光纤为架构的光纤通信系统容量已逐渐达到香农容量极限。为进一步保持光纤通信容量高速增长,面对新一轮的容量危机,一种有效的方法就是开发新的光波维度——空间维度。其中,轨道角动量（OAM:Orbital Angular Momentum）模式复用技术就是充分利用光波空间维度的技术之一,由于携带不同拓扑电荷数的轨道角动量模式彼此之间相互正交,可以理论上实现无穷阶的轨道角动量模式复用,因此拥有巨大的应用潜力和研究价值。此前,对自由空间轨道角动量模式复用通信的研究和实验比较多,但是要想跟现有的光纤通信系统接轨并实现超长距离超大容量的光纤传输,全光纤型轨道角动量模式产生、模式分束、波分复用、模式复用及解复用等功能器件十分重要和关键。本文的主要工作就是系统研究全光纤轨道角动量模式耦合器的理论、仿真以及制作工艺,制作一系列能实现不同功能的全光纤轨道角动量模式耦合器,并对其在光纤通信中的应用进行系统的实验研究,具体如下:（1）对全光纤轨道角动量模式耦合器基础理论进行分析,通过仿真验证其可行性,并对两种制作轨道角动量模式耦合器的方法（熔融拉锥法和D型光纤耦合法）进行了深入研究,提出一种提高耦合器稳定性和环境耐受度的封装工艺。（2）系统设计并制备了不同功能种类的全光纤模式耦合器,包括:高纯度不同阶次全光纤轨道角动量模式产生器,90:10和50:50的轨道角动量模式分束器,1550/980 nm和1550/1455 nm的轨道角动量波分复用器,以及多种轨道角动量模式复用及解复用器。（3）实验研究了携带20 Gbit/s正交相移键控（QPSK）信号的两个轨道角动量模式150 km环形光纤复用通信系统。同时,探究了全光纤轨道角动量模式耦合器在其他通信实验中的应用,如基于超低损单模光纤和低损耗环形光纤的异构光网络轨道角动量模式复用通信系统,面向数据中心的全光纤全双工轨道角动量模式复用数据通信和基于分布式拉曼放大的110 km轨道角动量模式复用通信。
李立肖[9]（2020）在《微结构光纤的非线性及其应用研究》文中研究说明微结构光纤（Microstructured Optical Fiber,MOF）作为新一代优异的光学介质,具有很多传统光纤所无法比拟的优良特性,如可调色散、高非线性、大模场面积、高双折射等。而超短激光脉冲与MOF相结合的应用会产生丰富的光学非线性现象,成为目前非线性光学和光子学领域的研究热点。它在全光信号处理、光纤通信、光电子集成和光纤器件等各个方面具有广泛的应用前景。本文从理论和实验上深入研究了 MOF的色散和非线性特性,并开展了相关的应用研究。主要工作和创新成果如下:第一,研究并提出了具有高双折射和高非线性的V型MOF（V-shaped Microstructured Optical Fiber,VMOF）,圆形空气孔和二氧化硅材料的设计使得VMOF的制备更加方便。利用全矢量有限元法分析了 VMOF的双折射、色散和非线性系数等参数;进一步优化得到其最佳结构参数,使其在通信窗口中具有较高的双折射、零色散波长和较强的非线性系数。另外,其零色散波长从1.15 μm增加到1.55 μm,且反常色散区的范围包含了钛宝石激光器的工作波长,这非常有利于进行非线性实验,从而可在非线性光学和生物光子学中得到重要应用。第二,理论和实验研究了一种具有低色散和高非线性的掺镱V型MOF（Yb-doped V-shaped Microstructured Optical Fiber,Yb-VMOF）。通过将飞秒脉冲耦合到Yb-VMOF的基模,在可见光波段基于相位匹配的四波混频,有效生成了可调谐的反斯托克斯信号（Anti-Stokes Signal,ASS）。其ASS在562～477 nm的波长范围内,可调谐波长范围超过100nm。477 nm波长处的ASS光和830 nm波长处剩余泵浦光的最大功率比达到23.9:1,转换效率在80%以上,对实验结果的分析,展示了泵浦波长和功率对信号转换的影响。这方面的研究成果有助于在超快光电子和光谱学中超短脉冲光源的进一步研究和应用。第三,研究了超宽带的超连续谱（Supercontinuum,SC）产生。利用800nm波长附近的超短激光脉冲耦合进入二氧化硅MOF中,在其基模的零色散点附近的正常色散区,通过简并四波混频、交叉相位调制、和受激拉曼散射等非线性效应的相互作用,产生了紫外到可见的SC。当泵浦输入脉冲的中心波长为800nm,平均功率为500 mW时,超过40%的入射泵浦光功率被转换到紫外至可见光的频谱区域。研究了在不同光纤长度下的SC频谱演化,进一步分析了其非线性传输机理。这种紫外到可见光的SC将在以紫外和可见光为基础的生物光子学和光谱学中有着重要应用。第四,实验研究了覆盖通信波段的近红外SC的产生。将波长为1550 nm的飞秒脉冲耦合到全正常色散（All-Normal Dispersion,ANDi）二氧化硅MOF中,其基模产生的SC覆盖通信波段,带宽达到435 nm。这是利用ANDi特性材料获得的宽带宽SC,其频谱产生过程中的非线性动力学为自相位调制和光波分裂。这种宽带SC可作为光源在波分复用和光子网络系统中发挥重要的应用潜能。第五,实验研究了高非线性和低色散的MOF中二次谐波和三次谐波同时产生的现象。当泵浦波长为790 nm、功率为450 mW的飞秒激光脉冲在MOF中传输时,基于其基模和高阶模之间的相位匹配,在深紫外到可见光波段罕见地同时产生了二次谐波和三次谐波,分别位于294 nm、502 nm和618nm波长处,且在294 nm到618 nm的谐波范围内总转换效率高达10.59%。这些谐波可作为多频光源将在超快光子学和共振喇曼散射中具有重要的应用价值。第六,仿真分析了拉锥MOF和级联拉锥MOF的特性及SC的产生,并系统分析了初始脉冲宽度和峰值功率等参数对SC的影响,从而为拉锥和级联拉锥MOF的实验研究提供了重要的理论依据。利用MOF的拉锥后处理技术,制备了级联拉锥MOF,并利用它实验研究了波长转换的产生,分析了泵浦输入光的功率和波长对转换效率的影响,实验结果表明:越靠近锥腰区的零色散点,其转换效率越高;当泵浦输入光的波长为800 nm、功率为0.4 W时,产生的ASS光与剩余残余泵浦光的最大功率比为6.3:1。这些研究成果对于超快光子学中新型光器件的研制和应用具有很好的参考作用。
刘纯纯[10]（2020）在《基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器研究》文中提出基于表面等离子体共振的光纤传感器是一种新兴的传感器,其具有高灵敏度、高分辨率、响应速度快、抗干扰能力强等优点,在环境监测、生物医学等领域具有很广泛的应用前景。本文基于锥形光纤的倏逝场激发特性与表面等离子共振技术相结合,设计并优化制作了一种基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器,并详细阐述了锥形光纤的拉锥过程、镀膜工艺以及传感器的测试系统。具体研究内容如下:本文设计了一种基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器,在理论上通过锥形光纤中光传播理论与光纤SPR理论相结合计算了锥形光纤SPR传感器的总反射系数,并利用FDTD Solutions仿真分析了锥形光纤锥度比、传感区长度、金属膜厚度对传感器性能的影响,得出在锥形光纤锥度比为4.5,传感区长度为15 mm,银膜厚度为50 nm时传感器的性能达到最优。在背景折射率1.33～1.40之间对锥形光纤探针SPR传感器最优结构进行仿真,锥形光纤SPR传感器的灵敏度达到了3044 nm/RIU。并提出一种介质增强型结构的锥形光纤SPR传感器,在锥形探针的锥腰处增覆二氧化钛薄膜,使得锥形光纤SPR传感器的灵敏度达到6023.6 nm/RIU,不仅极大地提高了传感器的灵敏度而且可以实现长波长范围测量。利用光纤熔接机通过设定光纤熔接机的再放电时间调整加热持续时间和借助改变光纤末端重物改变施加的拉力,并选用6组实验参数进行对比,得出在再放电时间为2000 ms、施加的重物为8.764g时,能够制作出符合实验要求的锥形光纤。利用磁控溅射法在锥形光纤锥腰处覆上一层银膜,制作出基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器。搭建了传感器实验测试系统,通过对不同浓度的甘油水溶液进行测试,得出传感器的灵敏度757.1 nm/RIU。实验结果表明基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器具有较高的灵敏度,同时也为后续的研究提供一定的价值。
二、熔融拉锥控制系统的改进（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、熔融拉锥控制系统的改进（论文提纲范文）
（1）熔锥型微光纤弯曲传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 课题研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 光纤光栅型弯曲传感器发展现状 |
| 1.2.2 模式干涉型光纤弯曲传感器发展现状 |
| 1.2.3 微光纤弯曲传感器发展现状 |
| 1.2.4 其他光纤弯曲传感器发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 熔锥型微光纤弯曲传感原理 |
| 2.1 熔锥型微光纤结构与基本特征 |
| 2.1.1 光纤基本结构与特征 |
| 2.1.2 熔锥型微光纤传输特性 |
| 2.2 微光纤传感原理 |
| 2.2.1 光纤中的多模干涉原理 |
| 2.2.2 微光纤传感原理 |
| 2.3 光纤弯曲传感原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 熔锥型微光纤弯曲传感结构 |
| 3.1 熔融拉锥法制作微光纤 |
| 3.1.1 熔融拉锥系统介绍 |
| 3.1.2 熔融拉锥法制作的微光纤 |
| 3.2 基于简支梁的弯曲传感结构 |
| 3.3 基于悬臂梁的弯曲传感结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 熔锥型微光纤弯曲传感实验 |
| 4.1 微光纤传感器参数的选择 |
| 4.1.1 利用62.5多模光纤制作的微光纤传感 |
| 4.1.2 利用50多模光纤制作的微光纤传感 |
| 4.1.3 利用105多模光纤制作的微光纤传感 |
| 4.2 基于简支梁结构的微光纤弯曲传感实验 |
| 4.3 基于悬臂梁结构的微光纤弯曲传感实验 |
| 4.3.1 初始长度对弯曲传感的影响 |
| 4.3.2 拉伸长度对弯曲传感的影响 |
| 4.3.3 弯曲传感实验数据的处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（2）超模理论在光纤模式选择耦合器的分析和设计中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 模式转换器的分类 |
| 1.2.1 非光纤型模式转换器 |
| 1.2.2 光纤型模式转换器 |
| 1.3 光纤MSC的制作方法 |
| 1.3.1 侧抛法 |
| 1.3.2 多芯光纤法 |
| 1.3.3 熔融拉锥法 |
| 1.4 光纤MSC研究进展 |
| 1.4.1 光纤MSC作为模式复用/解复用器 |
| 1.4.2 光纤MSC在光纤激光器中的应用 |
| 1.5 光纤MSC的分析方法 |
| 1.6 本文主要工作 |
| 2 单模光纤耦合器的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.3 超模理论 |
| 2.4 单模光纤耦合器的耦合特性分析 |
| 2.4.1 基于CMT和超模理论的原理分析 |
| 2.4.2 基于CMT和超模理论的仿真分析 |
| 2.4.3 基于CMT和超模理论的误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 非对称双芯光纤型MSC的分析和设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非对称双芯光纤型MSC的耦合模理论分析 |
| 3.3 非对称双芯光纤型MSC的超模理论分析 |
| 3.4 非对称双芯光纤型MSC的耦合特性分析 |
| 3.5 非对称双芯光纤型MSC的参数设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 对称双芯光纤型MSC的分析和设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 对称双芯光纤型MSC的耦合模理论分析 |
| 4.3 对称双芯光纤型MSC的超模理论分析 |
| 4.4 对称双芯光纤型MSC的耦合特性分析 |
| 4.5 对称双芯光纤型MSC的参数设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 非对称熔融拉锥型光纤MSC的分析和设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非对称熔融拉锥型光纤MSC的原理分析 |
| 5.3 非对称熔融拉锥型光纤MSC的超模理论分析和参数设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）干涉型微结构光纤传感器的理论与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感器的研究进展及应用需求 |
| 1.2.1 微结构光纤简介及研究进展 |
| 1.2.2 干涉型光纤传感器研究现状 |
| 1.2.3 干涉型光纤传感器发展趋势 |
| 1.3 微米光纤传感器研究进展及应用需求 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 发展趋势 |
| 1.4 本文的主要内容和创新点 |
| 1.4.1 本论文的章节安排 |
| 1.4.2 本论文的主要创新点 |
| 第二章 微米光纤导模原理及制备工艺 |
| 2.1 微米光纤光场传输理论 |
| 2.1.1 微米光纤导模理论基础 |
| 2.1.2 微米均匀区域光场分布特性 |
| 2.1.3 锥形区域光场传输理论 |
| 2.2 微米光纤的制备工艺 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 微米双空气孔微结构光纤的折射率传感研究 |
| 3.1 基于偏振模干涉的折射率传感机理 |
| 3.1.1 研究背景 |
| 3.1.2 基于偏振模干涉的群折射率差转折点理论 |
| 3.1.3 微米双空气孔微结构光纤传感机理 |
| 3.2 工艺制备 |
| 3.3 折光计方案研究与实验测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微米单应力区微结构光纤的折射率传感研究 |
| 4.1 基于多模干涉的折射率传感机理 |
| 4.1.1 研究背景 |
| 4.1.2 基于多模干涉的群折射率差转折点理论 |
| 4.1.3 微米单应力区微结构光纤传感机理 |
| 4.2 工艺制备 |
| 4.3 折光计方案研究与实验测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 单应力区微结构光纤的矢量弯曲传感研究 |
| 5.1 单应力区微结构光纤的传感机理和光谱特性 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 单应力区微结构光纤的矢量弯曲传感机理 |
| 5.2 工艺制备 |
| 5.3 矢量弯曲传感方案研究与实验测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 附录2 论文中缩略词含义 |
| 参考文献 |
（4）M-Z光纤微结构传感器制作与PCF仿真的湿度传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微结构光纤湿度传感现状 |
| 1.2.1 微结构光纤的简介 |
| 1.2.2 光子晶体光纤 |
| 1.2.3 微结构光纤与湿度传感的研究 |
| 1.3 GO湿度传感国内外研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第2章 光纤湿度传感研究与仿真分析 |
| 2.1 微结构光纤湿度传感原理 |
| 2.2 基于湿敏材料GO的湿度传感研究 |
| 2.3 微结构光纤湿度传感设计 |
| 2.3.1 全矢量有限元仿真设计方法 |
| 2.3.2 MNF截面模型的建立与结构优化 |
| 2.3.3 M-Z结构光纤湿度仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 氧化石墨烯包覆马赫曾德结构光纤湿度传感研究 |
| 3.1 GO的制备 |
| 3.1.1 材料选取 |
| 3.1.2 GO材料的制备 |
| 3.2 M-Z结构光纤的设计与制备 |
| 3.2.1 M-Z传感单元的熔接 |
| 3.2.2 MNF的拉锥制备 |
| 3.2.3 M-Z传感单元的制备 |
| 3.3 湿度传感实验与结果分析 |
| 3.3.1 实验设计与系统搭建 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高灵敏度PCF-SPR湿度传感单元设计与研究 |
| 4.1 PCF-SPR温度传感原理与结构设计 |
| 4.2 基模模场分布特性 |
| 4.3 空气孔尺寸对PCF-SPR湿度传感性能的影响 |
| 4.4 金属膜厚度对PCF-SPR湿度传感性能的影响 |
| 4.5 氧化石墨烯厚度对PCF-SPR湿度传感性能的影响 |
| 4.6 湿度传感分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）对称熔融拉锥型光纤光栅温度和应力传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤光栅的发展 |
| 1.3 光纤光栅在传感领域的应用 |
| 1.4 锥形光纤光栅发展历程 |
| 1.5 论文主要工作内容 |
| 第二章 光纤光栅理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤光栅基本理论 |
| 2.2.1 耦合模理论 |
| 2.2.2 传输矩阵法 |
| 2.3 光纤Bragg光栅传感原理分析 |
| 2.3.1 温度传感特性 |
| 2.3.2 轴向应变传感特性 |
| 2.4 温度-轴向应变交叉敏感理论 |
| 2.5 交叉敏感问题不同解决方案 |
| 2.6 锥形光纤光栅传感特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 对称熔融拉锥型光纤光栅传感特性仿真与分析 |
| 3.1 对称熔融拉锥型光纤光栅传感理论模型 |
| 3.1.1 轴向应变传感原理 |
| 3.1.2 温度传感特性理论 |
| 3.2 对称熔融拉锥型光纤光栅传感特性的仿真研究 |
| 3.2.1 轴向应力下传感特性仿真 |
| 3.2.2 光纤光栅温度传感特性 |
| 3.3 增敏方案及仿真分析 |
| 3.3.1 增敏后光纤光栅应力传感特性 |
| 3.3.2 增敏后光纤光栅温度传感特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 对称熔融拉锥型光纤光栅传感特性实验研究 |
| 4.1 电弧放电法制作的对称熔融拉锥型光纤光栅 |
| 4.1.1 对称熔融拉锥型光纤光栅光谱 |
| 4.1.2 轴向应力对对称熔融拉锥型光纤光栅反射谱的影响 |
| 4.1.3 温度对对称熔融拉锥型光纤光栅反射谱的影响 |
| 4.2 对称熔融拉锥型光纤光栅封装 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作 |
| 5.2 论文的创新点 |
| 5.3 重要结论 |
| 5.4 进一步工作 |
| 参考文献 |
| 附录:作者攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
（6）基于光纤瑞利散射的高分辨力光谱分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要缩写及含义 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 光谱分析方法研究现状 |
| 1.2.1 干涉调制型光谱分析方法研究现状 |
| 1.2.2 色散型光谱分析方法研究现状 |
| 1.2.3 滤波型光谱分析方法研究现状 |
| 1.3 本领域存在的科学问题和关键技术问题 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 第2章 光纤光散射耦合演化模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤中熵起伏和声学支声子的演化模型研究 |
| 2.2.1 熵起伏和声学支声子的来源分析 |
| 2.2.2 电致伸缩对声学支声子的驱动过程分析 |
| 2.2.3 材料热吸收对熵起伏的驱动过程分析 |
| 2.3 材料激发对光场的反向调制作用分析 |
| 2.3.1 光功率演化模型研究 |
| 2.3.2 稳态小信号解析解 |
| 2.3.3 光纤瑞利散射和布里渊散射的耦合规律研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于变径光纤的布里渊散射抑制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纤芯直径对光纤物理场的调制作用 |
| 3.2.1 纤芯直径对声场的调制作用分析 |
| 3.2.2 纤芯直径对光场的调控作用分析 |
| 3.3 基于环形石墨加热子的变径光纤制作技术 |
| 3.3.1 基于环形石墨加热子的拉锥装置介绍 |
| 3.3.2 变径光纤的制作原理 |
| 3.3.3 变径光纤的几何形状分析 |
| 3.4 变径光纤中的光散射演化研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 光谱分析方法的总体设计研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光谱分析系统的设计 |
| 4.3 信号分离模块设计 |
| 4.4 波长调谐及标定模块设计 |
| 4.4.1 可调谐光源设计 |
| 4.4.2 高精度实时波长标定方法研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光谱分析方法的实验验证研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光纤光散射耦合演化模型的实验验证研究 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 Corning(?) SMF-28e(?)光纤中的光散射演化结果分析 |
| 5.2.3 变径光纤中的光散射演化结果分析 |
| 5.2.4 光纤瑞利散射等效滤波器的实验验证研究 |
| 5.3 光谱分析方法的性能测试实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 光谱分析方法的动态范围测试 |
| 5.3.3 光谱分析方法的光谱分辨力测试 |
| 5.4 光谱分析方法的典型光谱测量实验 |
| 5.4.1 相移光纤光栅反射光谱的测量结果分析 |
| 5.4.2 F-P标准具透射光谱的测量结果分析 |
| 5.4.3 F-P扫描干涉仪透射光谱的测量结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 附录A |
| 附录B |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于不同构型的微纳光纤耦合器传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 微纳光纤耦合器的制作方法 |
| 1.3 微纳光纤耦合器传感特性研究的发展现状及分析 |
| 1.3.1 微纳光纤耦合器的传感特性研究现状 |
| 1.3.2 研究现状分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 熔融双锥型微纳光纤耦合器的理论分析 |
| 2.1 微纳光纤耦合器的基础理论 |
| 2.1.1 基于微扰法的耦合模理论 |
| 2.1.2 模式干涉理论 |
| 2.2 微纳光纤耦合器的模式耦合系数 |
| 2.2.1 弱熔融双锥型微纳光纤耦合器 |
| 2.2.2 强熔融双锥型微纳光纤耦合器 |
| 2.3 模式耦合系数的偏振修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于微纳光纤耦合器的高灵敏度温度传感特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微纳光纤耦合器的温度传感原理 |
| 3.3 异丙醇浸润的微纳光纤耦合器构型及制备 |
| 3.3.1 异丙醇浸润的微纳光纤耦合器构型 |
| 3.3.2 光纤熔融拉锥系统 |
| 3.3.3 异丙醇浸润的微纳光纤耦合器制备 |
| 3.4 温度传感实验装置 |
| 3.5 温度传感实验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于微纳光纤耦合器的温度和折射率双参量传感特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 温度和折射率传感原理 |
| 4.3 基于微纳光纤耦合器的光纤环形镜构型及其制作方法 |
| 4.3.1 基于微纳光纤耦合器的光纤环形镜构型 |
| 4.3.2 基于微纳光纤耦合器的光纤环形镜制作方法 |
| 4.4 温度和折射率传感实验装置 |
| 4.5 温度和折射率传感实验结果与分析 |
| 4.5.1 温度传感特性 |
| 4.5.2 折射率传感特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于微纳光纤耦合器的应变传感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于微纳光纤耦合器的应变传感器构型及传感原理 |
| 5.2.1 传感器构型 |
| 5.2.2 应变传感原理 |
| 5.3 基于微纳光纤耦合器的应变传感器制备 |
| 5.4 基于微纳光纤耦合器的应变传感实验装置 |
| 5.5 基于微纳光纤耦合器的应变传感实验结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）全光纤轨道角动量模式耦合器基础特性分析及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 本课题研究背景 |
| 1.2 光纤模式耦合器发展和现状 |
| 1.3 轨道角动量在光通信中的发展现状 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 2.全光纤轨道角动量模式耦合器基础特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轨道角动量模式耦合器基本理论 |
| 2.3 轨道角动量模式耦合器仿真分析 |
| 2.4 轨道角动量模式耦合器制作工艺 |
| 2.5 轨道角动量模式耦合器封装工艺 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.全光纤轨道角动量模式耦合器分类、制备及测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全光纤轨道角动量模式产生器 |
| 3.3 全光纤轨道角动量模式分束器 |
| 3.4 全光纤轨道角动量波分复用器 |
| 3.5 全光纤轨道角动量模式复用器 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.全光纤轨道角动量模式耦合器在光纤通信中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超长距离轨道角动量模式复用通信实验 |
| 4.3 其他基于轨道角动量模式耦合器的通信实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 本文主要内容及结论 |
| 5.2 本文的主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 附录2 中引文缩写对照表 |
（9）微结构光纤的非线性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 MOF的研究现状 |
| 1.3 拉锥MOF光纤的研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 MOF的非线性理论基础 |
| 2.1 MOF中光脉冲非线性传输方程的推导 |
| 2.2 非线性薛定谔方程的分步傅里叶数值解法 |
| 2.3 双零色散高非线性MOF中的SC产生 |
| 2.3.1 双零色散高非线性MOF的结构及参数计算 |
| 2.3.2 SC的产生及其影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高非线性VMOF的特性及实验研究 |
| 3.1 规则六边形MOF的特性研究 |
| 3.1.1 MOF的特性分析 |
| 3.1.2 影响MOF特性的因素 |
| 3.2 高双折射高非线性VMOF的结构及特性研究 |
| 3.2.1 高双折射高非线性VMOF的结构设计 |
| 3.2.2 色散特性 |
| 3.2.3 双折射特性 |
| 3.2.4 非线性特性 |
| 3.3 高非线性Yb-VMOF中可见光波段的ASS产生 |
| 3.3.1 基于FWM的ASS |
| 3.3.2 Yb-VMOF的特性分析 |
| 3.3.3 可见光波段ASS的高效产生实验 |
| 3.3.4 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 MOF中不同波段的频谱产生 |
| 4.1 紫外至可见光波段SC的产生 |
| 4.1.1 产生SC的MOF结构及特性分析 |
| 4.1.2 紫外至可见光波段SC的产生实验 |
| 4.1.3 实验结果及分析 |
| 4.2 二氧化硅ANDi MOF中近红外波段SC的产生 |
| 4.2.1 二氧化硅ANDi MOF的结构和特性分析 |
| 4.2.2 近红外SC的产生实验 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 高非线性MOF中二次和三次谐波的产生 |
| 4.3.1 二次谐波和三次谐波的产生条件 |
| 4.3.2 高非线性MOF的结构和特性分析 |
| 4.3.3 二次和三次谐波的产生实验 |
| 4.3.4 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 拉锥与级联拉锥MOF的SC与波长转换研究 |
| 5.1 基于拉锥与级联拉锥MOF的SC |
| 5.1.1 拉锥MOF中SC的产生及分析 |
| 5.1.2 级联拉锥MOF中SC的产生及分析 |
| 5.2 拉锥与级联拉锥MOF的制备 |
| 5.2.1 MOF的几种后处理技术 |
| 5.2.2 拉锥MOF的制备 |
| 5.2.3 级联拉锥MOF的制备 |
| 5.3 基于级联拉锥MOF的波长转换实验 |
| 5.3.1 级联拉锥MOF的结构和特性分析 |
| 5.3.2 波长转换的实验及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 研究工作及成果总结 |
| 6.2 不足与改进措施 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的论文及发表专利 |
（10）基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 表面等离子体共振传感器 |
| 1.2.1 光纤传感技术 |
| 1.2.2 表面等离子共振传感器的分类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作内容 |
| 第二章 锥形光纤表面等离子体共振理论研究 |
| 2.1 表面等离子体共振原理 |
| 2.1.1 金属材料的性质 |
| 2.1.2 倏逝波与表面等离子波 |
| 2.1.3 表面等离子共振的条件 |
| 2.2 锥形光纤模式变化 |
| 2.3 锥形光纤常用制作方法 |
| 2.3.1 研磨法 |
| 2.3.2 化学腐蚀法 |
| 2.3.3 熔融拉锥法 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 基于锥形光纤SPR折射率传感器设计 |
| 3.1 棱镜型SPR结构反射理论 |
| 3.1.1 Krestchmann棱镜模型 |
| 3.1.2 Krestchmann棱镜结构模型反射系数 |
| 3.2 锥形光纤理论分析 |
| 3.2.1 锥形光纤表面等离子共振传感器结构模型 |
| 3.2.2 锥形过渡区 |
| 3.3 锥形光纤SPR传感器数值计算 |
| 3.3.1 锥度比对锥形光纤SPR传感器的影响 |
| 3.3.2 传感区长度对锥形光纤SPR传感器的影响 |
| 3.3.3 银膜厚度对锥形光纤SPR传感器的影响 |
| 3.3.4 不同介质折射率对锥形光纤SPR传感器的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 锥形光纤SPR折射率传感器FDTD数值仿真研究 |
| 4.1 时域有限差分法简介 |
| 4.1.1 Maxwell方程组和Yee元胞 |
| 4.1.2 数值稳定性 |
| 4.1.3 FDTD中的吸收边界条件 |
| 4.2 基于FDTD Solutions的锥形光纤SPR传感器仿真设计 |
| 4.3 锥形光纤锥度比对锥形光纤SPR传感器性能的影响 |
| 4.4 传感区长度对锥形光纤SPR传感器性能的影响 |
| 4.5 金属膜厚度对锥形光纤SPR传感器性能的影响 |
| 4.6 环境折射率对锥形光纤SPR传感器性能的影响 |
| 4.7 增覆二氧化钛膜层后的锥形光纤SPR传感器性能 |
| 4.8 本章小节 |
| 第五章 锥形光纤SPR传感器的制作与测试 |
| 5.1 锥形光纤SPR传感器的制作 |
| 5.1.1 锥形光纤制备 |
| 5.1.2 银膜制备 |
| 5.2 实验测试系统 |
| 5.2.1 光源 |
| 5.2.2 光谱仪 |
| 5.2.3 实验测试系统 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要创新点 |
| 6.2 后续的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、熔融拉锥控制系统的改进（论文参考文献）
- [1]熔锥型微光纤弯曲传感研究[D]. 冷硕. 黑龙江大学, 2021(09)
- [2]超模理论在光纤模式选择耦合器的分析和设计中的应用[D]. 赵天浩. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]干涉型微结构光纤传感器的理论与应用研究[D]. 徐圣瑶. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]M-Z光纤微结构传感器制作与PCF仿真的湿度传感研究[D]. 李冰. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [5]对称熔融拉锥型光纤光栅温度和应力传感特性研究[D]. 赵宜超. 南京邮电大学, 2020(03)
- [6]基于光纤瑞利散射的高分辨力光谱分析方法研究[D]. 党竑. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]基于不同构型的微纳光纤耦合器传感特性研究[D]. 赵莉. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [8]全光纤轨道角动量模式耦合器基础特性分析及应用研究[D]. 周围. 华中科技大学, 2020(01)
- [9]微结构光纤的非线性及其应用研究[D]. 李立肖. 北京邮电大学, 2020(04)
- [10]基于锥形光纤的表面等离子体共振传感器研究[D]. 刘纯纯. 南京信息工程大学, 2020(02)