摘要：光子晶体光纤由高纯度石英玻璃制备而成,具备弯曲损耗小、环境适应性强等优点,尤其适用于恶劣应用环境下的高稳定光纤陀螺。传统光子晶体光纤内部微孔占据了较大的空间,导致光纤直径大,并且主要工作波段为1550nm,无法满足小型化、高精度光纤陀螺需求。提出了双层空气孔结构缩小光纤直径,通过微孔尺寸调节降低光纤损耗,并使光纤限制损耗具有偏振相关性,从而实现超细径保偏光子晶体光纤设计。采用“堆积拉制”法制备了Φ60/100μm光子晶体光纤样品,经截断法测试光纤损耗为6.5dB/km@850nm,偏振串音-15dB@100m。

摘要：提出了一种基于模间干涉原理的双空气孔保偏光子晶体光纤弯曲传感方法。采用有限差分光束传播法对保偏光子晶体光纤弯曲传输特性进行了仿真研究,给出了在弯曲调制时两个低阶偏振模干涉产生的双边瓣归一化光强与弯曲半径的关系,讨论了波长变化对弯曲传感灵敏度的影响,并对所设计的弯曲传感器进行了实验研究。研究结果表明：基于模间干涉技术的双空气孔光子晶体保偏光纤弯曲传感器在10~30 mm的弯曲半径范围内具有良好的线性度和检测精度。

摘要：结构健康监测、医疗诊断分析、气压检测以及军事工程应用等领域对压力的高灵敏度探测要求越来越高。光纤传感器由于其体积小、灵敏度高及抗电磁干扰等优点被广泛应用于压力测量。针对石英材料的杨氏模量较高,传统实芯光纤压力传感器的受压变形量较小,导致测量灵敏度很难提高。文章提出了一种基于游标效应的双Sagnac干涉环式光纤压力传感器。传感器由保偏光子晶体光纤(Polarization Maintaining Fiber, PM-PCF)作为敏感单元实现Sagnac干涉并通过不同PCF长度实现针对压力增敏特性的游标效应。传感器分别采用在单模光纤中嵌入PM-PCF形成传感器的参考单元和压力敏感单元,并对Sagnac环的感压部分进行封装,通过实验对并联型Sagnac环压力传感器的压力特性进行研究。实验结果表明在压力范围为0~2.4MPa内,压力传感器最大灵敏度为-54.491nm/MPa,分辨率为0.367kPa。相比无游标效应的Sagnac环压力传感器,其压力灵敏度放大了16.7倍。此外,传感器具有制造简单、结构坚固、运行稳定的优点,为高灵敏度压力传感器提供了一种替代设计方案。

摘要：基于有限元法对不同外界压力作用下的两种典型保偏光纤——熊猫保偏光纤(PAND Apolarization-maintaining fiber,PANDAPMF)和保偏光子晶体光纤(Polarization-Maintaining Photonic Crystal Fiber,PM-PCF)的内部应力场分布与光学特性关系进行分析,求解保偏光纤有效折射率(Effective Refractive Index,ERI)和双折射度对外界压力及其作用形式的响应规律。研究结果显示在单向受力条件下,两种保偏光纤的双折射度变化率均可达到10^-6RIU/MPa;在环向均匀受力条件下,PM-PCF的双折射度变化率为10^-6RIU/MPa,远高于PANDAPMF的10^-11RIU/MPa量级,具有更高的敏感特性。为干涉型保偏光纤传感器的设计和优化提供了理论依据和参考数据,具有较好的工程应用价值。