收藏本站
《浙江大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于磁光光纤和高速磁场的全光纤磁光开关研究

翁梓华  
【摘要】:本文研制一种利用法拉第效应、光纤型偏振分/合束器、磁光晶体/磁光玻璃光纤、纳秒脉冲发生器和高速磁场控制技术的全光纤磁光开关。这种微型的全光开关具有结构简单、开关速度快和可高度集成等特点。 本论文的研究主要包括以下几个方面: 1) 全光纤型磁光开关的研究重点。全光纤磁光开关是指其所采用的磁光材料和偏振分/合束器均制作成光纤形状的磁光开关。全光纤磁光开关的研究重点和关键主要是在磁光材料光纤、光纤型偏振分/合束器、法拉第旋转器和规模化集成等方面的研究。全光纤磁光开关的磁光材料光纤是近年来才成功制作出的,目前性能较好的磁光晶体光纤直径为300~500微米,但性能还不尽人意。 2) 磁光晶体光纤型全光纤磁光开关的设计与分析。采用磁光晶体光纤、高速法拉第旋转器和光纤型偏振分/合束器等元器件设计了磁光晶体光纤型全光纤磁光开关。该设计方案采用磁光晶体光纤代替块状磁光晶体。其光路设计方案包括了磁光晶体光纤的直线式布局、光纤型偏振分/合束器中偏振光的光路设计、法拉第旋转器上的直线式螺线管的磁路设计与分析,以及结构简单性和通用性的分析等。该设计方案具有结构简单、偏振无关性、器件体积小、柔韧可弯曲和易于集成等特点。 3) 磁光玻璃光纤的全光纤型磁光开关的设计与分析。设计了采用磁光玻璃光纤、高速法拉第旋转器和光纤型偏振分/合束器等元器件的磁光玻璃光纤型全光纤磁光开关。该设计方案采用磁光玻璃光纤代替磁光晶体光纤。其光路设计方案包括了磁光玻璃光纤的缠绕式布局、光纤型偏振分/合束器中偏振光的光路设计、法拉第旋转器上的环绕式螺线管的磁路设计与分析,以及结构简单性和通用性的分析等。该方案中的磁光玻璃光纤可以缠绕多圈,以减小体积,提高法第旋转角度和测量精度,降低驱动电压和减小耗能。 4) 纳秒脉冲发生器的制作与测试。设计和制作了能够产生纳秒级脉冲电流的纳秒脉冲发生器。全光纤磁光开关的高速控制技术主要依赖于纳秒级脉冲发生器的性能。开关时间的长短是磁光开关的一个重要性能参数。用于全光通信的全光纤磁光开关的关键之一是响应时间短和电路响应时间保持在纳秒级。纳秒脉冲发生器利用2N5551等普通高频小功率三极管的雪崩效应产生纳秒级脉冲,用于驱动高速磁场。测试结果表明,线路简单和成本低廉的纳秒脉冲发生器具有稳定性好、纳秒级上升沿时间和幅值大等特性,可以输出宽度10~100纳秒和幅度10~90伏特的纳秒脉冲。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN256

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 殷海荣;章春香;刘立营;李阳;唐保军;;稀土法拉第磁光玻璃研究新进展[J];材料导报;2008年03期
2 章春香;殷海荣;刘立营;;磁光材料的典型效应及其应用[J];磁性材料及器件;2008年03期
3 刘秀红;赖伟恩;文岐业;杨青慧;张怀武;;基于嵌入式实时系统的磁光开关驱动电路设计[J];磁性材料及器件;2011年03期
4 殷海荣;章春香;刘立营;;高Verdet常数Faraday玻璃磁光理论及其应用[J];硅酸盐通报;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李永安;传统光纤及光子晶体光纤偏振与磁光特性研究[D];西北大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周晓璟;磁光非线性光纤中光脉冲传播与分步傅里叶计算[D];电子科技大学;2011年
2 王敏锋;基于线偏振光的对准耦合及光电探测的磁光开关的研制[D];厦门大学;2008年
3 林少汉;纳秒量级全光纤磁光开关的研制[D];厦门大学;2009年
4 马海云;温度无关性磁光玻璃的研究[D];长春理工大学;2010年
5 程立伟;磁光光纤光栅的偏振相关特性研究[D];电子科技大学;2010年
6 韩瑞;旋转光纤/光栅的磁光特性研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵国伟,池长青,王之珊,王广振;高速转轴的磁流体密封流场分析[J];北京航空航天大学学报;2001年06期
2 王保印,康健,姜传国;用VC++6.0中MSComm控件实现多类型文件传送[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年02期
3 陈学岗,龚勇清,易江林;实用新型光纤磁场强度传感器[J];传感器技术;2001年12期
4 李庆波,王慧丽,冯瑞颖,王政平,佟成国,王和平;全光纤及其它光学电流传感技术发展现状[J];传感器技术;2002年07期
5 张祖信;脉冲磁场充磁的若干问题探讨[J];磁性材料及器件;2000年05期
6 马昌贵;磁光器件及其在光通信中的应用[J];磁性材料及器件;2001年06期
7 陈仁杰,胡国光;YIG缺铁配方的研究[J];磁性材料及器件;2002年06期
8 刘咏华 ,郑继禹 ,仇红冰;一种超宽带脉冲发生器的设计[J];电子技术应用;2003年07期
9 杨华勇,吕海宝,徐涛,颜树华,周卫红;激光偏振特性对分光镜分光比影响的实验研究[J];光电工程;2001年06期
10 张晟,黄德修,殷东亮,陈斯杰;一种新型偏振分光棱镜的设计和应用[J];光电工程;2003年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙潇;贾书海;;一种新型梯度电场控制光开关的原理研究[J];半导体光电;2008年01期
2 刘忠山;杨勇;马红梅;刘英坤;崔占东;;超快速高压雪崩三极管器件研制[J];微纳电子技术;2009年06期
3 唐恩凌;张庆明;黄正平;;PMT在测量超高速碰撞闪光趋势中的应用[J];北京理工大学学报;2007年04期
4 王应吉;李伟;孙淑琴;姜艳秋;;基于MSP430的质子旋进式磁力仪设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年03期
5 杨振宇;林春生;;退磁线圈的设计改进与磁场性能分析[J];船电技术;2010年11期
6 戴国梁,程线;VoIP技术在教育城域网体系中的应用[J];承德石油高等专科学校学报;2005年02期
7 刘玉菲;赵本刚;吴亚明;王跃林;;新型高灵敏度低功耗的磁场传感器设计与模拟[J];传感技术学报;2006年05期
8 陈学岗,万雄,朱泉水;LD温度控制系统在光纤磁场传感器中的应用[J];传感器技术;2004年03期
9 李桂荣;曹健峰;王宏明;夏小江;戴起勋;赵玉涛;;电磁技术在金属材料科学与工程中的应用[J];材料导报;2006年08期
10 郝利军;许启明;刘伟斌;赵旭东;;复合取代对石榴石铁氧体材料高功率特性的影响[J];材料导报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张玥;陶世荃;;LiNbO_3晶体中光折变光栅各向异性衍射的定量研究[A];2005年中国光学学会全息与光学信息处理专业委员会年会暨建会20周年纪念会[C];2005年
2 文建湘;吴江;徐晓军;文雁平;萧天鹏;;高精度光纤陀螺用1550nm细径保偏光纤的研制[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
3 王晓菁;尚秋峰;;光学电流互感器的研究方向及进展[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
4 程圣华;;石榴石铁氧体的缺铁配方研究[A];第十二届全国磁学和磁性材料会议专辑[C];2005年
5 郭永献;贾建援;梁丽萍;;MOMES光开关的研究现状及展望[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
6 王欣;童创明;付红卫;;超宽带采样头的设计及其在时域测量中的应用[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
7 管国云;潘锦;;时域脉冲取样头旁通效应的研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
8 陈哲;李丰丽;钟金钢;江沛凡;曾应新;刘林和;;侧边抛磨光纤及其应用[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
9 王绍良;夏正才;李亮;;脉冲强磁场下极低温技术的应用[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年
10 梁华伟;阮双琛;张敏;苏红;权润爱;史学舜;;弯曲波导耦合理论研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
2 刘威葳;高稳定度平顶长脉冲强磁场电源系统的研究[D];华中科技大学;2011年
3 张悦;基于拉曼散射的分布式光纤火灾预警方法、技术研究及实现[D];中北大学;2011年
4 杨华勇;反射式强度型光纤传感器强度调制特性的数学模型与关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2002年
5 张瑞峰;全光纤滤波技术研究[D];天津大学;2003年
6 张桂菊;应用于高温高压测量的非本征型光纤法布里-珀罗传感器系统研究[D];大连理工大学;2006年
7 娄凤伟;双模干涉式光学电压互感器的设计与理论研究[D];燕山大学;2006年
8 汪志刚;柴油机中压共轨系统大流量高速电磁阀的优化研究[D];武汉理工大学;2006年
9 孟爱华;脉冲喷射开关阀理论及其在BCP应用中的研究[D];浙江大学;2006年
10 成茵;新型硼酸盐功能玻璃结构及析晶动力学研究[D];湖南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
2 王恩;户用光伏逆变电源系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 姜国敏;磁光波导器件的若干基础研究[D];浙江大学;2011年
4 郑培根;气动电磁阀综合性能测试系统的研究[D];浙江大学;2011年
5 蔡奇正;脉冲半导体激光测距发射系统的研制[D];西安电子科技大学;2011年
6 翟宇;超级电容器成组技术在风力发电系统中的应用[D];北京交通大学;2011年
7 李刚;用于通信基站的分布式开关电源模块组的设计[D];北京交通大学;2011年
8 陈威良;半导体激光器纳秒脉冲驱动电路的设计与实现[D];暨南大学;2011年
9 张国宾;强磁场对典型电子器件影响机理的研究[D];兰州大学;2011年
10 吴宁;非常偏振光在晶体内表面反射与透射的研究[D];辽宁师范大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨群;易佑民;俞强;石市委;章于川;夏茹;;一种新型光纤准直器的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
2 胡庆,王敏琦,袁绥华;偏振光在保密通信中的应用研究[J];半导体光电;2001年06期
3 郎晓萍,李晓英;单模保偏光纤偏振测试方法[J];北京机械工业学院学报;2005年01期
4 胡鑫,田小平;雪崩三极管在扩频通信中的应用[J];北京石油化工学院学报;2005年01期
5 丁原,王智,杨文波;光纤准直器结构研究与设计[J];长春大学学报;2005年02期
6 殷海荣;章春香;刘立营;李阳;唐保军;;稀土法拉第磁光玻璃研究新进展[J];材料导报;2008年03期
7 李婧;欧阳雪琼;卢安贤;;磁光玻璃的研究进展[J];材料导报;2008年S3期
8 黄敏,张守业;掺Ce稀土铁石榴石块状单晶生长及磁光性能研究[J];材料科学与工程;2000年01期
9 黄敏,张守业;石榴石型磁光存储材料[J];材料科学与工程;1997年04期
10 赵渭忠,张守业,黄敏,李凤珍;用于光纤电流传感器的BiGd∶YIG和Gd∶YIG磁光单晶的生长及性能研究[J];材料科学与工程;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 董方;陈鹤鸣;;利用光子晶体光纤交叉相位调制和自相位调制实现40Gb/s全光3R再整形[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨俊;高频地波雷达干扰抑制方法研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马静;磁光玻璃光纤的偏振特性及其在电流传感器上的应用[D];安徽大学;2002年
2 卜胜利;磁光玻璃光纤的磁致旋光效应及其在全光纤电流传感器中的应用研究[D];安徽大学;2003年
3 陈克坚;光控型全光开关研究[D];浙江大学;2004年
4 朱少丽;光无源器件工艺分析及结构改进研究[D];西南师范大学;2004年
5 王斌;高速光纤通信系统中偏振模色散的补偿及实验[D];浙江大学;2006年
6 王新兵;超快非线性干涉仪(UNI)的理论和实验研究[D];天津大学;2005年
7 周小燕;光纤光栅在高速光通信系统色散补偿中的应用[D];武汉理工大学;2006年
8 黄海泉;光子晶体光纤的理论与实验研究[D];浙江大学;2006年
9 张浩;磁致旋光—塞曼双频激光器的理论及实验研究[D];西北工业大学;2007年
10 王立婷;光电检测电路的设计及实验研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 纪荣进;方才翔;曾燕伟;;离子掺杂钇铁石榴石磁光材料研究进展[J];材料导报;2011年17期
2 董继先;李忠利;郭宏伟;殷海荣;李启甲;刘新年;;基于ANSYS的磁光玻璃液铂金漏管的温度场与热应力分析[J];磁性材料及器件;2012年01期
3 郑贤利;赵越;杨永;;法拉第磁光效应测量费尔德常数的方法[J];高校实验室工作研究;2012年02期
4 刘泽专;娄本浊;;基于外差干涉技术测量液体费尔德常数的实验研究[J];光学仪器;2012年04期
5 翁梓华;朱金攀;何竞彦;陈智敏;卓勇;;纳秒量级开关时间的全光纤磁光开关[J];光子学报;2012年12期
6 杨宇光;;磁旋光晶体特性及其在自动偏振检测中的应用[J];光电技术应用;2012年06期
7 王俊锋;董继先;;磁光玻璃专用高温炉设计[J];机械设计与制造;2011年02期
8 周洋;邹玉林;臧竞存;;光通信用磁光材料的研究进展[J];新技术新工艺;2009年11期
9 袁平科;李永安;;光子晶体光纤在通信网络中的应用分析[J];延安大学学报(自然科学版);2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈新;康俊彪;郭飞云;陈建中;;烧绿石型Tb_2Ti_2O_7晶体的生长与磁光性能研究[A];第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-04压电、铁电、闪烁和其它功能晶体[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜国敏;磁光波导器件的若干基础研究[D];浙江大学;2011年
2 周晓璟;磁光非线性光纤中光脉冲传播与分步傅里叶计算[D];电子科技大学;2011年
3 刘辉;旋转电场的电流效应和磁效应[D];西北大学;2011年
4 邓文华;光纤微弯压力传感器的检测系统设计[D];南昌大学;2011年
5 胡锋;镧钴掺杂的锶铁氧体磁性能及磁光克尔效应研究[D];安徽大学;2011年
6 白改艳;磁介质光子晶体特性研究[D];北京化工大学;2011年
7 吴有金;掺Bi石榴石纳米颗粒的制备及性能研究[D];苏州大学;2009年
8 马海云;温度无关性磁光玻璃的研究[D];长春理工大学;2010年
9 李丹;磁光调制偏振测量[D];西北大学;2010年
10 林森;基于法拉第磁光效应的光学电流传感器特性研究[D];重庆大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄婉如,林雯华,杨培生,李任,石志文,赵一兵,孙富荣,高俊华,刘涛;载流子注入全内反射型GaAs/GaAlAs光波导开关[J];半导体学报;1993年01期
2 赵国伟,池长青,王之珊;矩形齿磁流体密封装置的磁场计算[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
3 刘晔,夏建生,张赟;光学电流传感器系统的线性双折射问题及对策[J];传感器技术;2000年03期
4 宋登元,王秀山;适用于大气监测的高灵敏度传感器——光电倍增管[J];传感器世界;1997年05期
5 赵渭忠,张守业,黄敏,李凤珍;用于光纤电流传感器的BiGd∶YIG和Gd∶YIG磁光单晶的生长及性能研究[J];材料科学与工程;1999年02期
6 杨国本;;收录机用的微电机中铁氧体永磁定子磁环充磁[J];磁性材料及器件;1984年02期
7 杨伟鸿;;微电机磁环充磁线圈绕制新法[J];磁性材料及器件;1986年03期
8 韩志全,任仕晶;大功率微波铁氧体材料[J];磁性材料及器件;1997年04期
9 刘亚丕,刑怀中;稀土永磁磁体系统的饱和充磁若干问题探讨[J];磁性材料及器件;1999年06期
10 韩志全;微波铁氧体材料的发展概况[J];磁性材料及器件;2000年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尹锐;全内反射光开关列阵与多模光干涉器的集成化研究[D];浙江大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红斌,刘延冰,张卫军,李尔宁;用于110kV变电站的光学电流互感器[J];华中理工大学学报;1995年07期
2 易本顺,刘延冰,阮芳;光学电流传感器现场运行性能分析[J];中国电机工程学报;1997年02期
3 陈振生;;智能化高压电器的仪用电流传感器——“智能化高压电器”之三[J];电工技术;2001年08期
4 焦斌亮,郑绳楦,单伟;一种大动态范围的磁光电流传感器方案[J];应用光学;2004年05期
5 杨泗杰;周学军;李光;陶锐;;基于法拉第效应的三维光纤磁场传感器的设计[J];舰船电子工程;2007年05期
6 李红斌;实用化光学电流传感器光路系统的研究[J];光子学报;1996年12期
7 李红斌;光学电流传感器传感头的研究[J];光学学报;1997年07期
8 徐叔梅;光导纤维电流传感器[J];电网技术;2003年04期
9 李江芬,董杏元;新型光电流传感器(OCT)[J];自动化与仪器仪表;2005年06期
10 王克强;詹康生;;基于虚拟仪器的光纤电流感测系统[J];微计算机信息;2006年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵涛;严萍;张适昌;章程;;重频纳秒脉冲绝缘与放电研究中的电信号测试[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年
2 宋慧敏;贾敏;吴云;李应红;梁华;;不同气压下纳秒脉冲表面放电特性和等离子体特性的实验研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
3 毛栋;关春颖;苑立波;;全固态三芯光子晶体光纤偏振分束器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 邵涛;章程;龙凯华;王珏;张东东;严萍;周远翔;;重复频率纳秒脉冲介质阻挡放电PET表面改性研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第7册)[C];2009年
5 鲍丙豪;张金卫;肖颖;赵洪利;;Bi_4Ge_3O_(12)晶体光纤磁场传感器的研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
6 刘勇;朱荻;曲宁松;曾永彬;黄绍服;余宏兵;;镍基高温合金的微细电解加工工艺研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
7 王江平;方涛;李玉权;;偏振方位交角对脉冲磁场传感器频率性能的影响分析[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
8 王昆;朱荻;曲宁松;王少华;;微细电解线切割加工的模型分析与试验研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
9 王昆;朱荻;曲宁松;王少华;;微细电解线切割加工的模型分析与试验研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
10 王津;赵福令;王元刚;;微细电火花加工中极间介质击穿机理的研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 栾文敬 王克乾;招金集团实现历史性大跨越[N];中国矿业报;2004年
2 王克乾 王茂新;山东招金集团公司招商引资势头强劲[N];中国矿业报;2003年
3 记者 赵晖;天大研究成果破解绿色能源瓶颈[N];天津日报;2010年
4 王秋艳 记者杨蕾;我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先[N];中国质量报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 翁梓华;基于磁光光纤和高速磁场的全光纤磁光开关研究[D];浙江大学;2005年
2 刘春阳;纳秒脉冲激光诱导单晶硅材料荧光效应的研究[D];天津大学;2012年
3 邵涛;重复频率纳秒脉冲气体击穿研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
4 高巍;高压纳秒脉冲下真空绝缘沿面闪络特性研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2005年
5 敖献煜;光子晶体的异常色散特性及其应用研究[D];浙江大学;2006年
6 王巍;掺(?)钇铁石榴石磁光薄膜的性能及应用研究[D];电子科技大学;2003年
7 佘俊;基于液晶与光子晶体的新型光子学器件的研究[D];浙江大学;2008年
8 杨青慧;全频段石榴石薄膜性能及应用基础研究[D];电子科技大学;2009年
9 时尧成;基于平面光波导的耦合/干涉型集成器件的研究[D];浙江大学;2008年
10 张艳;直流输电系统的光纤电流测量技术[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林少汉;纳秒量级全光纤磁光开关的研制[D];厦门大学;2009年
2 王敏锋;基于线偏振光的对准耦合及光电探测的磁光开关的研制[D];厦门大学;2008年
3 孟璐;法拉第直流光学电流测量系统实用化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 聂东霞;大气压氮气中弥散型双向纳秒脉冲介质阻挡放电的光谱研究[D];大连理工大学;2011年
5 陈璐艳;纳秒脉冲电场诱导乳腺癌细胞株MDA-MB-231凋亡的研究[D];浙江大学;2012年
6 徐建镭;ROADM的偏振分束器设计[D];天津大学;2010年
7 桑超峰;短脉冲放电等离子体PIC-MCC模拟研究[D];大连理工大学;2010年
8 单伟;干涉式光纤电流传感器的设计[D];燕山大学;2004年
9 李强;大气压梯形纳秒脉冲放电粒子模拟研究[D];大连理工大学;2011年
10 杨翠红;Er_3Ga_5O~(12)材料磁光法拉第效应的理论研究[D];扬州大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026