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热激法光子晶体光纤光栅制备艺中热传导特性研究

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齐跃峰, 乔汉平, 毕卫红, 刘燕燕. 2011: 热激法光子晶体光纤光栅制备艺中热传导特性研究, 物理学报, 60(3): 315-322.
引用本文: 齐跃峰, 乔汉平, 毕卫红, 刘燕燕. 2011: 热激法光子晶体光纤光栅制备艺中热传导特性研究, 物理学报, 60(3): 315-322.
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Qi Yue-Feng, Qiao Han-Ping, Bi Wei-Hong, Liu Yan-Yan. 2011: Heat transfer characteristics in fabrication of heat method in photonic crystal fiber grating, Acta Physica Sinica, 60(3): 315-322.
Citation: Qi Yue-Feng, Qiao Han-Ping, Bi Wei-Hong, Liu Yan-Yan. 2011: Heat transfer characteristics in fabrication of heat method in photonic crystal fiber grating, Acta Physica Sinica, 60(3): 315-322.
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热激法光子晶体光纤光栅制备艺中热传导特性研究

  • 燕山大学信息科学与工程学院,秦皇岛,066004

Heat transfer characteristics in fabrication of heat method in photonic crystal fiber grating

  • 摘要: 研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响.研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系.此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-03-30

热激法光子晶体光纤光栅制备艺中热传导特性研究

  • 燕山大学信息科学与工程学院,秦皇岛,066004

摘要: 研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响.研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系.此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值.

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