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《中国科学技术大学》 2006年
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聚合物光纤信息传输应用基础研究

张永生  
【摘要】:石英光纤在长距离通信中已占主导地位,但在短距离信息传输和入户中面临成本高、连接不便等困难。聚合物光纤成本低廉、柔韧性好和连接方便的优点已使其成为短距离信息传输和入户的较理想的介质之一,有着广阔的应用前景,引起了广泛的关注。聚合物光纤要走向应用尚需解决一些应用基础问题:精确分析聚合物光纤的带宽和扩展传输带宽的方法:延长聚合物光纤的传输距离:聚合物光纤系统与现有信息传输系统相兼容等问题。本论文依托中科院创新工程等项目对上述这些亟待解决的问题进行了深入和系统的研究,取得了丰硕的成果。本论文的研究成果主要有: 1、用能流方程详细分析了聚合物光纤模式转换系数及其测量方法,实验上测量了聚合物光纤的模式转换系数。由此实验值对聚合物光纤中的模式耦合过程进行了数值模拟,得到了聚合物光纤的模式耦合长度。由模式耦合长度分析了聚合物光纤的传输带宽,分析表明模式耦合对阶跃型聚合物光纤的带宽有扩展作用。本文着重进行了125Mbps·150m聚合物光纤局域网传输实验并获得成功,验证了模式耦合对带宽的扩展作用,表明聚合物光纤百兆速率下的传输距离可超过100米。 2、在聚合物光纤传输系统中成功的实现了波分复用技术,用650hm和520nm的窗口,在同一根商用聚合物光纤中同时成功传输百兆IP数字信号和模拟信号。实验结果显示了使用波分复用技术提高聚合物光纤传输带宽的可行性。 3、研制了与聚合物光纤局域网兼容的自由空间光通信系统,实验表明该系统可以延长聚合物光纤通信系统的传输距离,安装方便快捷,提高了聚合物光纤系统实际应用的灵活性。 4、首次在国内研制成功一整套聚合物光纤接入器件和传输系统,包括聚合物光纤波长转换器、聚合物光纤中继器、聚合物光纤交换机和聚合物光纤网卡等,实现信息从石英光纤干线到终端用户的聚合物光纤接入。传输系统在100Mbps传输速率下眼图清晰,收发信号稳定。该系统已经在国内多家单位进行示范,系统长时间大负荷运行性能良好。 5、研发了军用车载聚合物光纤传输系统,包括军用聚合物光纤交换机、聚合物光纤光电转换器和聚合物光纤光电混装连接器。该系统相关器件符合相应的
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN929.11

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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2 王豆豆;新型微结构聚合物光纤的设计及传输特性分析[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘凌寒;塑料光纤连续测量液位传感器[D];吉林大学;2011年
2 尤茜;聚合物光纤扭矩传感技术的研究[D];天津大学;2012年
3 郑荣利;基于塑料光纤准分布液位传感器的研究[D];吉林大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 陈栋;李红刚;倪志波;吕炜煜;;海洋大气湍流对激光通信系统性能的影响分析[J];大气与环境光学学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 谢志国;郑荣升;林开群;阎杰;张永生;;基于可见光VCSEL的聚合物光纤高速信号传输[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
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3 王思佳;刘广忠;杨静;;波分复用技术(CWDM)在输水干渠视频监控系统中的应用[A];2013数字与智能油气田(国际)会议暨展会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
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3 贾大功;多路空间互连光旋转连接器的研制[D];天津大学;2004年
4 李爱武;用溶胶—凝胶和紫外写入技术制备阵列波导光栅器件基础研究[D];吉林大学;2005年
5 李森森;离轴全息透镜型波分复用元件的设计与制作[D];厦门大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晶南;红外无线激光通信系统研究[D];长春理工大学;2010年
2 黄兰芬;新型荧光型NO光纤生物传感器的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2011年
3 侯锐;基地培训管理信息系统的设计与实现[D];大连理工大学;2011年
4 左海成;大气湍流影响下卫星光通信探测光斑分布与定位算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 覃智祥;大气湍流对空间光—单模光纤耦合效率影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 贾相飞;基于聚合物光纤的超大应变测量技术研究[D];天津大学;2010年
7 李晓璐;基于高双折射光子晶体光纤环镜梳状滤波器研究[D];南京邮电大学;2012年
8 万玲玉;气象条件对近地视距光通信链路的影响研究[D];广西大学;2002年
9 麦冠虹;基于大气介质信道的激光宽带通信技术研究[D];广东工业大学;2003年
10 王海军;基于自由空间激光通信技术的视频传输系统[D];南京理工大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 胡德福;;应变式扭矩传感器的设计技术[J];船舶工程;2011年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李程;杨建江;姜红;;光纤在土木工程中的应用[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 黄睿;三维编织复合材料性能及工艺的光纤测试技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 郑史烈;塑料光纤传输特性的研究[D];浙江大学;2003年
3 栗岩锋;光子晶体光纤色散特性的理论研究[D];天津大学;2004年
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5 李冬冬;微结构聚合物光纤的修饰技术及其应用基础研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
6 汪舰;微结构聚合物光纤的制备及其应用基础研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 贾相飞;基于聚合物光纤的超大应变测量技术研究[D];天津大学;2010年
2 童卫东;CAN总线技术在汽车中的应用研究[D];东南大学;2005年
3 李汾娟;反射式光强调制光纤测振系统的设计与研究[D];太原理工大学;2008年
4 邹丹丹;基于光纤宏观弯曲损耗的射流压力参量测量技术研究[D];南京理工大学;2008年
5 叶琳琳;新型聚合物光纤液位传感器的精确测量技术研究[D];吉林大学;2009年
6 李娜娜;光电式扭矩传感器的研究[D];北方工业大学;2009年
7 郑荣利;基于塑料光纤准分布液位传感器的研究[D];吉林大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄值河;侯静;彭杨;李志鸿;奚小明;陈金宝;;基于超连续谱的光子晶体光纤表面等离子体效应[J];强激光与粒子束;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑一博;多芯光子晶体光纤激光器及光子晶体光纤表面等离子体共振传感研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘凌寒;塑料光纤连续测量液位传感器[D];吉林大学;2011年
2 黄值河;基于超连续谱光源的表面等离子体共振效应[D];国防科学技术大学;2010年
3 伏祥勇;基于光子晶体光纤的表面等离子共振传感器的研究[D];天津大学;2012年
4 张海龙;双锥型塑料光纤液体折射率传感器[D];吉林大学;2012年
5 鞠忠凯;聚合物光纤光栅结构的飞秒激光制备[D];吉林大学;2012年
6 王家璐;基于SPR技术的中药制剂检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 姬江军;太赫兹波导系统中关键器件的初步研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 江源,马永红;聚合物光纤的特征(上)[J];玻璃纤维;2000年02期
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7 蒋涛,尚晓艳;聚合物光纤研究进展[J];湖北化工;2003年04期
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9 刘圣佳,徐阳,李长虹;渐变型聚合物光纤的研究进展[J];绝缘材料;2005年04期
10 刘志高;郑志强;冯卓宏;黄抒洁;明海;;掺铕聚合物光纤的光辐射特性[J];稀土;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 张亚妮;王丽莉;任立勇;赵卫;;微结构聚合物光纤的设计和制备技术研究[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
2 尤茜;;基于弯曲损耗的聚合物光纤超大应变传感技术[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 孔德鹏;王丽莉;王金猛;王兴超;窦治中;李育林;;超长距离聚合物光纤传像束研制技术[A];全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集[C];2011年
4 王金猛;王丽莉;孔德鹏;;用于液晶拼接屏的大尺寸聚合物光纤面板技术研究[A];全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集[C];2011年
5 夏志超;杨春;;大芯径大数值孔径阶跃聚合物光纤传导模求解[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
6 田秀杰;张其锦;;石英-偶氮聚合物复合光纤的制备和性质[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
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2 记者 郑千里;我国建成聚合物光纤示范局域网[N];科技日报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 董宁;时间分辨光谱系统设计与稀土氟化物单晶及稀土聚合物材料的光谱分析[D];中国科学技术大学;2006年
2 张永生;聚合物光纤信息传输应用基础研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 武文轩;特殊结构聚合物光纤的设计制备以及性质研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 郑荣升;表面等离子体共振技术与聚合物光纤传感应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
5 陈彪;稀土掺杂聚合物微结构及其光谱特性研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘志高;稀土掺杂聚合物光纤的光辐射特性[D];福建师范大学;2005年
2 冯卓宏;稀土掺杂聚合物光纤的团簇特性[D];福建师范大学;2006年
3 缪卫平;微结构聚合物光纤材料聚合工艺的研究[D];燕山大学;2005年
4 武睿;可变换图案发光织物的研制及其发光模拟[D];浙江理工大学;2011年
5 熊威;基于太阳能热能利用的掺杂聚合物光纤的研究[D];华南理工大学;2011年
6 毕晓峰;光通信器件耦合技术的研究[D];东南大学;2004年
7 辛高鹏;新型微孔聚合物光纤液体折射率传感器研究[D];吉林大学;2012年
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