摘要：有机溶剂中的水杂质强烈影响化学反应的进程。然而,目前检测痕量水的方法仍存在操作复杂、实验试剂毒性高、检测灵敏度低、无法实时监测等不足。为了克服这些缺点,提出了一种在可见光波长范围内银和丝蛋白结合的D型光纤传感器。该传感器利用金属银和丝蛋白作为主要材料,利用二者出色的传感特性,设计了一种可见光波长的光纤传感器,用于高灵敏度有机化合物中的痕量水检测。研究结果总结如下:首先,提出了在可见光波长范围内银和丝蛋白结合的三明治结构,银被用作外部夹层来诱导表面等离子体共振效应。通过理论分析,观察到所提出的D型光纤传感器表面的双层银结构与单层银结构相比,可以诱导强光局部化。在接下来的尺寸选择过程中,对丝蛋白初始厚度、空气孔大小、银光栅的高度、数量、间距和下层银厚度进行了优化,得到了最佳传感结构,对有机物中痕量水的检测灵敏度高达1.39 nm/ppt (1 ppt=10-12),与同类型的痕量水传感器相比具有较大的优势。另外,拟合线的R^(2)大于0.999,达到了预期的效果。

摘要：基于时空对应原理,设计了一种中心波长在1030 nm的非锁模全光纤皮秒脉冲激光器,该激光器利用相位调制器与光栅对组合构建时间透镜,通过调整相位调制器的驱动电压引入色散,并通过调节透射光栅对之间的垂直间距进行色散补偿,实现脉宽约为3 ps、光谱宽度为1.59 nm、平均功率为0~500 mW的连续可调的激光输出;利用强度调制器实现脉冲整形,输出脉冲的重复频率为80 MHz,脉冲形状呈现出较好的类高斯轮廓,功率稳定性均方根(RMS)值为0.98%。此外,基于此激光器实现了罗丹明B染料固体样品的双光子荧光显微成像,成像质量较好,为高重复频率非锁模皮秒脉冲激光器实现非线性光学显微成像提供了新思路。

摘要：为了提高LD抽运脉冲微片激光器的输出性能和系统的集成度,采用龙格-库塔法对包含自发辐射与抽运速率的被动调Q速率方程进行了数值求解,结合被动调Q激光器输出参量的表达式对LD端面抽运的键合Nd∶YAG/Cr^(4+)∶YAG微片激光器输出参量进行了数值仿真。结果表明,利用长度1mm/1.5mm的键合Nd∶YAG/Cr^(4+)∶YAG晶体作为增益介质,当Cr^(4+)∶YAG的初始透过率为75%、输出镜的透过率为30%、抽运光和腔内基模光半径均为100μm时,能够在抽运功率为4.5W的条件下实现平均功率0.7W、脉冲宽度174ps、重复频率16.1kHz的理论激光输出。该研究对被动调Q微片激光器的参量优化和应用具有理论指导意义。

摘要：偏振分束器是在光传感和集成光学等领域中非常重要的光学元器件,太赫兹波段被认为是未来大容量无线通信的载体。而双芯空芯反谐振光纤结构设计更加多变,对包层结构没有严格要求,能实现较高的性能以满足人们更多样化的需求,以双芯空芯反谐振光纤为基础设计适用于太赫兹波段的偏振分束器越来越值得深入研究。提出一种以环烯烃聚合物为基底材料的双芯空芯反谐振光纤,通过改变光纤结构参数进一步分析调整,并在此基础上进行了偏振分束器的设计和优化,其结构参数为:内包层管壁厚为90μm,内包层管外半径为335μm,外管内半径为2 000μm,外管外半径为2 500μm。最后得到长度为119 cm,消光比为-24.831 3 dB,带宽约为2.2μm的太赫兹波段偏振分束器。

摘要：扩大传输容量已然成为现代光通信技术发展的首要任务。2μm波段属于人眼波段,并具有大气通信窗口,是未来光通信系统亟待开发的领域。软玻璃材料相比于石英玻璃,具有更宽的透光范围,并且可扩展到中红外波段,恰好配合2μm波段光通信系统。空芯光子带隙光纤(hollow core photonic bandgap fiber,HC-PBGF)由于光纤带隙的存在,提供了独一无二的导光模式。HC-PBGF具备灵活的光纤结构、较低的损耗,可控的色散特性,是非常适合光通信的传输媒介。设计了一种7-cell HC-PBGF,对该光纤的色散、模场面积、限制损耗和弯曲损耗等特性进行仿真分析。

摘要：2μm波段属于人眼波段,并且具有大气通信窗口,对该波段的研究是未来光通信系统亟待开发的领域。软玻璃材料相比于石英玻璃,具有更宽的透光范围,并且可扩展到中红外波段,以配合2μm波段光通信系统。设计了一种多芯空芯光子带隙光纤,针对不同模式的模场面积、限制损耗和弯曲损耗等特性进行仿真分析。综合分析给出了2μm波段单个和多个模式激光传输的最优波长。