一、光导纤维高阶受激喇曼散射的实验研究（论文文献综述）
吴昱丹[1]（2021）在《长距离高效光纤传能关键技术研究》文中研究说明自国家全面建成小康社会,物联网在十四五规划中迎来了发展的新机遇期,成为了我国今后十年经济发展核心驱动力之一。新规划中,“新基建”工程对物联网感知与监测设施提出了广覆盖、多参量、高精度的新要求。然而传统监测设施在诸如输电线路、地下管廊等需要电磁隔离的特殊场景受制于供能与通信手段无法正常运作,限制了物联网在此类场景的应用。为了解决上述特殊场景的供能与监测问题,目前涌现的解决方案有光纤无源式监测和环境自供能技术。光纤无源式监测技术具有抗电磁干扰的优势,但精确度不高且对监测参量有一定限制,环境自供能手段则在解决能源问题的同时对自然与气象条件有一定要求存在不可控的缺陷。光纤传能技术作为一种新兴的供能技术,因其具有供能稳定、抗电磁干扰、强绝缘和易部署等特性在电力供应领域开始受到关注,是一种极具潜力的能量传输手段。本文据此针对特殊场景下物联网感知与监测设施能源供应问题和通信需求,开展了长距离光纤传能与信息共纤回传系统方案研究,保证了对电子式传感器的稳定供能以及实现了数据安全传输。本文主要完成的研究工作和成果如下:1.提出了一种基于单模光纤的长距离能量传输方案。方案对光纤传能技术的电光转换、光波导传输和光电转换原理过程展开研究,并根据长距离条件下传统光纤传能方案光纤传输损耗过大的不足具体分析光纤传输损耗,指出可通过增大光源线宽结合使用中远红外光的方式降低了激光在光纤长距离传输中的损耗,使光纤传能远程应用具备可行性。2.研制了长距离光纤传能与信息共纤回传系统装置。装置基于长距离能量传输方案并利用波分复用技术实现了能量流与信息流共纤传输。系统的激光器发射光功率500 mW,传输距离10 km,光伏电池转换后可输出57 mW电功率,并具备最大1G速率信号光共纤回传的能力。3.实验验证了长距离光纤传能与信息共纤回传系统的实际可用性。实验系统结合了适用于光纤传能与信息共纤回传装置的传感监测节点以及系统软件平台,实现了蓄能源的充放电平衡及监测节点的稳定运行,证明了系统的实用价值。
梁昌硕[2]（2021）在《OFDR传感系统相位噪声抑制方法研究》文中研究指明随着我国智能化与自动化水平的提高与精密制造业的长足发展,传感检测技术在众多高精度制造与测试领域逐步展现出举足轻重的作用。光纤传感技术以其较低的成本与较高的应用灵活性和安全性,在高精度制造与测试领域受到广泛应用。其中,基于准分布式传感的光纤光栅传感系统具有较高的精度,但单点检测的特性限制了其空间分辨率;基于自发布里渊散射分析的BOTDR传感系统可实现长距离的连续传感,但空间分辨率多限制在米级;基于受激布里渊散射分析的BOTDA传感系统具有更高的空间分辨率,但双端信号注入的特性限制了其应用。而基于瑞利散射频域分析的OFDR传感系统则能在短距离内实现高空间分辨率与实时性的测量,且单端信号注入的特性使其具有更高的工程适用性。OFDR系统的正常运作高度依赖作为光源的可调谐激光器,而可调谐激光器存在的非线性调谐与相位噪声现象会显着影响OFDR系统的传感精度与空间分辨率。对此类问题的解决,可有效增强OFDR系统在高精度传感场景下的适用性,对提升OFDR系统性能具有重要意义。因此,本文由以下步骤对OFDR系统的非线性调谐与相位噪声问题的解决展开研究:（1）对OFDR系统的应变与温度传感机理展开研究,分析应变与温度对光纤瑞利散射参数的影响和基于光外差探测技术的传感理论,并对激光器非线性调谐与相位噪声现象的产生机理、造成影响和解决方法进行分析;同时,也对广泛出现在相干探测系统中的偏振衰落现象及其解决方法进行分析。（2）对OFDR系统空间分辨率和有效测量距离的影响因素展开研究,并基于研究结果进行OFDR硬件系统的器件选型与光路设计;构建基于非线性调谐与相位噪声软件补偿的信号处理算法和基于光外差探测技术的信号解调算法。（3）搭建OFDR应变传感实验硬件与软件系统并展开应变定位传感实验,分别分析系统主干涉仪和辅助干涉仪信号,并验证基于插值重采样算法的非线性调谐与相位噪声补偿方案有效性;展开应变定位传感实验,对不同应变条件下的OFDR系统信号进行分析,验证OFDR系统应变定位测量的可行性;并通过调整解调算法参数实现解调效果最优化,最终在6 m待测光纤上实现了316 mm空间分辨率的应变定位传感。
王可[3]（2019）在《基于二维材料的全光器件研究》文中指出人类日益扩大的信息交互与传递需求,导致网络运营商需要更高速率,更高稳定性的通信系统来进行人类社会及经济活动的支撑。而全光通信及信号处理在近年来一直是研究热点,被广泛认为是克服当前电光通信系统中“网络瓶颈”的最有效的手段之一。全光信号处理的研究非常依赖于光与物质的相互作用,因此具有更好的非线性光学特性的光学材料的研究迅速成为研究热点。二维材料以它优异的光电特性,在光电器件的应用方面逐渐崛起,并被认为是最具潜力的应用方向之一。自2011年基于石墨烯的调制器的成功研制被报道以来,全光通信及信号处理迅速成为研究热点。具有大非线性光学灵敏度的二维层状材料利用自身的强光物质相互作用,为全光信号处理提供了一种新的有效途径。本文基于新材料在光通信系统上应用的需求及研究热点,利用二维材料在光通信波段的非线性光学特性,研究新型二维材料在未来全光纤通信系统中的具体应用。具体研究内容包括利用黑磷、铋烯等二维材料具备的可饱和吸收效应及克尔效应,结合全光通信网络的器件需求,研制出连续光幅度调制器、全光阈值器、光克尔开关、全光波长转换器,并进行了实际系统测试,从误码率角度及实际业务应用角度达到了光纤通信系统要求。本文的主要创新点如下:1、基于二维材料的可饱和吸收特性研制出基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光幅度调制器,在实验中成功实现了在1566 nm的脉冲光经过二维材料-微纳光纤,对在波长范围为1511、1520 nm-1530 nm的连续光的全光调制。且该光调制器的消光比为4.7,从实验上实现飞秒脉冲激光器对连续光的调制;2、基于二维材料的可饱和吸收特性研制出黑磷-微纳光纤复合结构全光阈值器,在实验中实现基于黑磷在波长1550nm的全光阈值,从实验上将通信信道信噪比由3.54提高至17.5,并搭建光通信系统通过对传输误码进行测试进行了验证;3、基于二维材料的克尔效应研制出基于黑磷-微纳光纤复合结构的光克尔开关,在实验中实现在波长范围1541 nm-1559 nm的光开关功能,且其消光比达到26 dB,并对该器件做了稳定性研究;4、基于二维材料的克尔效应及四波混频的原理,研制出基于黑磷/黑磷量子点/铋烯-微纳光纤复合结构的全光波长转换器,在实验中实现了在波长范围1544nm-1559nm的波长转换;5、搭建光通信系统,对基于黑磷量子点/铋烯-微纳光纤复合结构的全光波长转换器进行了通信实验,以及20km的传输实验,测试实际误码率为10-9量级,满足光通信要求;并使用SDH业务信号对该光通信系统进行了实际实时视频业务20km传输实验,验证了并实现了基于黑磷量子点的全光波长转换器在实际光通信系统中的应用。黑磷、黑磷量子点、铋烯等二维材料在通信系统上的成功应用,为二维材料在现今的光纤通信中的实际应用奠定了一定的基础
刘欣[4]（2019）在《中国物理学院士群体计量研究》文中研究指明有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分（第一章）以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分（第二至九章）对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分（第十章）在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分（第十一章）通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
徐强[5]（2018）在《硫化物光纤中受激布里渊散射效应的特性研究》文中指出不同于一般的石英光纤,硫化物光纤具有一些独特的性质。硫化物微结构光纤（MOF）具有的高布里渊增益系数、宽布里渊增益谱和长达中红外波段的透射光谱范围,使其被越来越多的人使用和研究。相比较于基于石英光纤的布里渊激光器（BFL）,基于硫化物MOF的BFL可降低阈值泵浦功率,提高腔内增益及输出效率,并缩短光纤长度以降低激光系统的复杂性。本文分析了硫化物光纤中的受激布里渊散射效应及其影响因素,为下一步布里渊光纤激光器中的实验研究提供了理论基础。对四孔“吊芯”硫化物微结构光纤的光场特性与声场特性进行了数值模拟,计算其重叠因子,为进一步研究布里渊增益提供了理论依据。本文的主要研究内容如下:一、分析影响布里渊斯托克斯频移的因素。斯托克斯频移受泵浦波长和折射率的影响。通过改变泵浦波长或折射率,数值模拟研究泵浦波长和折射率的变化对斯托克斯频移的影响。二、模拟高非线性硫化物微结构光纤的光场和声场特性。运用Comsol,Matlab等软件,分别模拟不同纤芯尺寸及不同材料填充空气孔情况下的高非线性硫化物微结构光纤的光场和声场特性。1.模拟不同纤芯直径下微结构光纤的光场和声场特性。在四孔、六孔微结构下,分别模拟纤芯直径1.0μm,2.0μm,3.0μm,4.5μm,6.0μm时,高非线性硫化物微结构光纤的光场和声场特性。2.模拟空气孔填充不同物质时微结构光纤的光场和声场特性。分别往孔中填充水、酒精、氯仿,模拟各条件下微结构光纤的光场和声场特性。
王光强[6]（2017）在《四苯基溴化膦体块单晶、光纤单晶生长及受激拉曼散射性能研究》文中提出激光自发明以来,极大地促进了科技的发展和社会文明的进步,被誉为20世纪最伟大的发明之一。在基础科学方面,激光出现以后,通过研究激光与物质相互作用时表现出的许多新的物理现象,人们对基础物理的认识进一步深化,对许多物理现象的本质都有了更深刻的理解;在技术应用方面,许多以激光技术为基础的应用技术得到发展,如激光医疗、光纤通讯、激光精密加工、激光显示、激光探测、激光传感等技术极大地改善了人类的生活。产生激光的方式有直接泵浦激光物质发光和光学非线性频率变换等方式,由于可以直接产生激光的激光工作物质种类有限,因此光学非线性频率变换是一种获得新波长激光的重要手段。光学非线性频率变换属于强光光学的范畴,是与激光技术一同发展起来的一门学科,当强激光与物质相互作用时,由于物质的内部电场被光电场所极化,极化的电场又反作用于光电场,使光的频率发生改变,从而实现频率变换的效果。晶体材料由于其非线性转换效率高、光学透过性好、机械性能稳定、可以实现器件全固态化等优点,一直是光学非线性材料的重点研究对象。受激拉曼散射效应是一种重要的三阶非线性光学效应,具有受激拉曼散射效应的拉曼激光材料目前已被广泛用于拉曼激光器件的研究。拉曼晶体是重要的拉曼激光材料,传统的拉曼晶体材料以体块的无机晶体材料为主,其晶体生长和加工工艺较为成熟,热学和机械性能优良,目前已经实现器件化和标准化。传统无机拉曼晶体材料的拉曼频移多在1000cm-1以下,且需要较高能量的激光泵浦。近年来,随着相关学科领域的发展,激光材料和激光器件的小型化、低维化和低能化成为新的需求。就拉曼激光材料来讲,有机晶体材料可以提供较大的拉曼频移（3000cm-1以上）,种类丰富、来源广泛、成本低廉等优势,近年来逐渐引起研究者的关注。为发展有机拉曼激光晶体新材料,本论文研究了四苯基溴化膦体块晶体和光纤单晶的生长、晶体结构、表征、光波导以及受激拉曼散射性质的研究,并对光纤晶体的生长动力学进行讨论。本论文的研究内容主要可以分为两大部分:第一部分包括第二章、第三章,主要利用传统的溶液降温法生长了厘米级的四苯基溴化膦体块单晶,总结了有机晶体材料的生长方法和遇到的问题,并对所生长的四苯基溴化膦晶体的单晶结构进行了确认,对晶体的基本物理性能进行了表征,对晶体进行了定向和加工,并尝试进行了受激拉曼散射激光测试。第二部分包括第四章、第五章、第六章,主要利用水溶液自组装的方法,通过合理选择衬底和调控生长条件,成功制备了长度达数毫米级,直径低至数微米级的具有较大长径比的高质量四苯基溴化膦单晶光纤,并通过课题自搭建的光学测试系统对制备的四苯基溴化膦单晶光纤的光波导性质和受激拉曼散射性质进行了研究,以532nm低功率连续激光为泵浦源,成功获得了多色的受激拉曼散射激光输出,并研究了拉曼散射光强度与泵浦光功率的定量关系。最后,结合对四苯基溴化膦单晶光纤生长过程中的实时观察,基于晶体结构和PBC理论,对四苯基溴化膦单晶光纤的一维生长机制提出了定性的解释。本论文的主要创新点如下:1.首次通过水溶液缓慢降温法,采用顶部籽晶方法生长了四苯基溴化膦厘米级体块单晶,晶体外形规则,透光性好,质量较高。2.针对四苯基溴化膦原有晶体结构信息年代久远,数据不完整的问题,本论文完善了四苯基溴化膦单晶结构数据,首次测量了四苯基溴化膦单晶的硬度、热学性能、透过光谱等基本物理性质。3.通过溶液自组装的方法,成功制备了微米级、大长径比的四苯基溴化膦单晶光纤。4.对四苯基溴化膦单晶光纤的光波导性能和受激拉曼散射性能进行了测试,成功获得三个波长的受激拉曼散射激光输出。5.对四苯基溴化膦单晶光纤的一维生长过程进行了实时观测记录,并对其一维生长的动力学机制提出了定性的解释。
王建明[7]（2017）在《高功率单模光纤激光器关键技术及输出稳定性研究》文中认为随着光纤激光器技术的研究和发展,光纤激光器以其结构紧凑、性能稳定、转换效率高等优点,广泛应用于机械加工、汽车制作、激光测距、激光医疗等领域,具有十分广阔的发展前景。本论文主要对高功率单模光纤激光器及其输出稳定性开展了相关的实验研究,论文的主要工作内容如下:（1）对组成光纤激光器的大模场光纤、光纤光栅、光纤合束器、包层光剥离器、半导体泵浦源等关键光纤器件进行了介绍和相关性能分析与测试,并从Yb3+离子的能级结构和光谱特性出发,对线性腔结构的光纤激光器建立了理论模型。通过推导和求解光纤激光器的稳态速率方程及光纤的热传导方程,分析讨论了不同设计参数对光纤激光器输出特性的影响,为高功率光纤激光器的实验设计提供理论参考。（2）对高功率单模光纤激光器进行了相关设计和实验,对比测试了掺Yb3+光纤激光器在泵浦波长为915nm和976nm时的输出特性及激光器的斜效率,对光纤激光器谐振腔的反向光功率特性进行了实验分析。实验中发现激光光谱带宽随激光功率的增加而展宽,当光谱宽度超出高反光栅反射带宽时,反向激光功率会迅速增加,使正向输出激光功率下降,因此实验中对比验证了高反光纤光栅不同反射带宽对光纤激光器输出特性的影响,并使用3nm反射带宽的高反光栅获得了超过1.5kW的高光束质量（M2=1.1）的激光输出,光纤激光器的斜效率达到了 82.3%。另外,对单向泵浦方式的光纤激光器进行了高功率实验研究,使用国产大功率半导体激光器作为泵浦源,获得了激光功率超过2kW的近衍射极限的激光输出,光束质量因子M2=1.16。这些研究成果证明了我们的高功率光纤激光器谐振腔技术已达到了行业内的领先水平。（3）对高功率单模光纤放大器系统进行了设计和实验研究,分析了影响高功率光纤放大器输出功率及输出稳定性的因素,对受激拉曼散射效应及模式不稳定现象进行了相关理论分析和讨论。通过实验验证了单向泵浦方式和双向泵浦方式的高功率光纤放大器,并获得了超过3kW的激光输出功率,同时输出激光保持了较好光束质量。对大模场掺Yb3+光纤放大器中出现的模式不稳定现象进行了相关实验研究,根据模式不稳定现象的特征,设计实验方案并对比了掺Yb3+光纤不同盘绕半径时光纤放大器的输出特性,通过减小掺Yb3+光纤盘绕半径的方式提高光纤中高阶模的损耗,抑制光纤中高阶模的产生与传输,能够有效提高模式不稳定现象的功率阈值,同时也能提高光纤放大器的输出稳定性,实验中光纤放大器获得了 3.7kW的激光输出功率。另外,通过设计双向泵浦方式的光纤放大器系统,对光纤放大器在高功率状态下的受激拉曼散射现象进行了实验研究,对比注入不同功率的种子光,并进行功率放大实验,验证了在相同光纤类型与长度时,通过降低种子激光功率的方式降低放大器光纤中的激光功率密度,能够有效地提高受激拉曼散射效应的功率阈值,实验中获得了功率超过3.5kW的高光束质量（M2=1.28）的稳定激光输出,光纤放大器的斜效率约为84.4%。实验中取得的这些研究成果,证明了我们的高功率单模光纤放大器技术已达到了国际先进水平。
罗炜[8]（2017）在《微光纤器件非线性光学效应研究》文中认为随着微型化成为光子学的主要发展趋势,微光纤作为一种典型的微纳光学波导,吸引了越来越多研究者的关注。微光纤是直径在微米或亚微米量级的光导纤维,虽然与传统光纤的材料构成相似,但因为尺寸的缩小,基本性质发生了巨大改变。微光纤具有强光场约束、强倏逝场、高机械强度、高弯曲韧性、低插入损耗等优点,尤其是对光场的强约束性,显着降低了非线性效应的阈值。另一方面,由于作用尺度的减小,微光纤中的非线性光学效应展现出不同于传统光纤的新颖特性。本论文主要关注微光纤中特殊的二次谐波产生效应、布里渊散射效应,以及微光纤布拉格光栅中光致应变主导的非线性光学效应,具体研究内容如下:（1）微光纤表面二次谐波效应。基于微光纤表面非线性的二阶极化将导致表面二次谐波的产生,这种现象与传统光纤中的谐波产生效应存在较大差别。本文总结了这一现象的产生机理,探讨了微光纤中相位匹配的实现方式,以及描述这一非线性过程的耦合波方程。在此基础上,通过理论计算论证了槽型微结构对于表面二次谐波的增强作用。计算结果表明,槽型微结构对于二次谐波产生效率的提升可达1个量级以上。（2）微光纤布里渊散射效应。与标准单模光纤的单峰布里渊谱不同,微光纤的布里渊散射谱表现出独特的多峰结构。本文首先从理论上探讨了这一特殊现象,研究内容包括微光纤受激散射的主要驱动力、微光纤中的声学模式、布里渊耦合系数以及微光纤布里渊散射的相位匹配条件。在此基础上,首次通过实验研究了单峰布里渊散射谱向多峰布里渊散射谱的动态转化过程、布里渊散射信号的空间分布特性,并对实验过程中出现的各种演化现象给出了合理的解释。此外,本文还研究了微光纤布里渊散射的应变传感特性,通过实验测量得到腰区TR21模和R02模散射峰的应变灵敏度分别为0.008609和0.02004MHz/με,并测试了应变传感的回复性。上述研究结果阐明了微光纤布里渊散射的物理机制,进一步揭示了其区别于传统布里渊散射的独特性质,为将来的应用研究打下了坚实的基础。（3）微光纤布拉格光栅非线性全光调控效应。本文对微光纤布拉格光栅独特的非线性光学特性也展开了积极的探索。作为准备,首先研究了微光纤布拉格光栅的制备方法,通过聚焦离子束刻蚀,得到了调制强度为10-2并具有良好光学性能的微光纤布拉格光栅。接下来,研究了所制备光栅的力学传感特性,通过测量发现,直径2.5μm的微光纤布拉格光栅拉力灵敏度可达3146nm/N,比普通光栅高出3个量级。此结果说明微光纤布拉格光栅有可能响应光压等微弱的作用力。基于这样的认识,本文利用非线性耦合模方程,分析了微光纤布拉格光栅在克尔效应和光压共同影响下的非线性光学效应。计算结果表明,光压引发的光致应变主导了微光纤布拉格光栅的非线性过程,破坏了光学双稳态的形成条件,产生了全新的非线性全光调控效应。利用这种效应,可以实现对光栅带宽的全光调控,并得到可调的群延迟特性。综上所述,我们对微光纤器件独特的表面二次谐波效应、多峰布里渊散射效应和非线性全光调控效应进行了有意义的探索和研究。这些新颖的非线性光学效应,为微纳光子学器件的进一步发展提供了有利的契机,在微型化光纤激光器、传感器以及全光调控器件等领域中都有着巨大的应用潜力。
黄金飞[9]（2017）在《二阶分布式拉曼放大器特性的研究》文中认为光纤通信技术的不断进步使信息社会快速发展,当前大容量、长距离、高速率的密集波分复用技术（DWDM）的使用把光纤通信推向一个崭新的高度,同时急剧增大的通信业务和高质量要求的光通信系统促使光放大器性能不断增强。传统的掺铒光纤放大器（EDFA）由于带宽受到限制以及较低的噪声性能等原因无法完全满足光通信系统的要求,而拉曼光纤放大器（FRA）具有带宽大、增益高、低噪声等优点,在光放大器的家族中有重要地位。分布式拉曼放大器（DRA）不仅更可以充分展露FRA的带宽大的优势特征,还能有效的减小其他非线性效应的影响。但是一阶光纤拉曼放大器的作用依然有限,为满足更高通信质量的要求,二阶DRA及更高阶DRA成为研究热点。二阶DRA有更高的增益,能显着的优化系统的信噪比,采用二阶泵浦的方案可以有效提高RFA的性能,使其更适用于无中继长距离传输系统。本论文以二阶分布式拉曼放大器为研究对象,主要分析了二阶DRA的增益平坦优化方法以及噪声特性与二阶泵浦占比的关系,主要内容可归纳如下:（1）首先介绍了拉曼放大器相关背景知识,引出研究二阶拉曼放大器的意义,然后概括了国内外对这个课题的研究状况。（2）在给出拉曼散射的概念后,先使用量子理论的方法进行解释,后面又从经典理论加以说明,简述了二阶拉曼的泵浦技术和结构方案,由上述理论知识推导了二阶拉曼的传输方程,给出了不同条件下拉曼方程的求解方法,为二阶拉曼放大器增益特性和噪声特性的分析奠定理论计算基础。（3）介绍了影响拉曼增益的几种因素,通过对拉曼增益谱简单分析,得出拉曼增益平坦优化的必需性,于是又介绍了遗传算法,进一步给出了应用于二阶DRA的二步优化算法。（4）给出了二阶DRA的噪声来源,进而解释了描述分布式拉曼放大器噪声大小的等效噪声指数的概念,而后实验研究了二阶泵浦功率在泵浦总功率的占比情况对系统等效噪声指数的影响,并在理论求解拉曼传输方程的基础上对实验结果进行了分析验证。（5）总结和展望部分对整篇文章作了简要的概述整理,对课题研究的发展进行了预测。
李建设[10]（2016）在《微结构光纤端面信息提取及超短脉冲传输特性研究》文中进行了进一步梳理微结构光纤由于其灵活的结构设计而具有优异的非线性特性及高度可调的色散特性,开启了非线性光纤光学研究领域的新篇章。但是,在制作过程中由于受到重力、拉丝温度、拉丝速度特别是温度场分布不均匀等因素的影响,微结构光纤端面往往出现不规则空气孔塌缩或位置偏移等问题,对具有这种不规则结构光纤进行建模模拟传统技术显得力不从心,这也给获取微结构光纤特性参数、进一步揭示激光脉冲在微结构光纤中传输的非线性机理带来了极大的困难。本文提出了一套基于数字图像处理技术的端面信息提取、处理、建模的一体化方案,可有效提供完全忠于实物特征的微结构光纤结构建模;在此基础上对实验室制备的微结构光纤进行数值模拟,实验研究了飞秒脉冲从光纤的正常色散区泵浦时产生的非线性现象,并揭示了其中存在的独特的非线性机理。本文主要工作如下:首先,针对实际微结构光纤端面特征复杂、噪声来源广等特点,提出了一套基于数字图像处理技术的端面信息提取和处理方案,可广泛适用于对端面图中常见噪声的“弱化”处理,方便得到理想的处理效果图,从而为有限元法的运用提供完全忠于实物特征的结构建模。具体地,布特沃斯高通滤波器及阈值化处理手段被成功引入到方案中,构成了优化的多参数组合处理图片的核心实施方略,这为顺利处理复杂图片,在图片处理过程中良好兼容由各种不同类型显微镜拍摄得到的图片提供了完全可能性。本方案进一步给出了图像处理效果评判依据,并提供了处理后的气孔边缘与原始图像叠加进行对比显示的功能,进一步提高了处理效果的评价直观性和端面建模的准确性。方案中还分析了完美匹配层的选取及曲线拟合条件的选取对色散系数模拟的影响。通过提取微结构光纤端面结构信息、建模并模拟其色散系数,与实验数据对比发现二者吻合的很好,证明了本方法的高效和可靠性。处理结果表明,本方案在对光纤端面图像来源的高适应性、对图像复杂度的高耐受性,以及对处理效果的高评判性和超准确性方面具有明显优势。其次,针对实验室制备的微结构光纤开展了在远离零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲的实验研究,揭示了正常色散区泵浦产生孤子效应的机理,发现了由负的四阶色散参量引起的四波混频效应。具体地,通过模拟获得了微结构光纤的特性参数,对实验现象进行了数值模拟与理论分析,进一步与文献中的实验现象进行对比,合理解释了实验中各个波带的产生机理。研究表明:即使在远离零色散波长的正常色散区泵浦亦可以产生孤子效应和由负的四阶色散参量引起的四波混频效应。这为合理利用微结构光纤的非线性效应提供了重要例证和实现思路。同时,还通过对比研究,深度剖析了三阶色散的符号变化对色散波产生方向的影响。最后,针对一根自制的简单结构石英基光子晶体光纤,利用中心波长0.822μm的飞秒激光进行泵浦,发现了由三阶色散诱导的受激四波混频效应。利用本文提出的微结构光纤端面信息提取技术获得了该光纤的特性参数,通过对四波混频相位匹配曲线的分析,考虑到不同阶色散时的时域振幅随传输距离变化的分析,以及与从零色散波长及反常色散区泵浦时输出光谱的模拟结果进行对比,证明了在特定条件下四波混频也可以由三阶色散诱导发生,并据此提出了受激四波混频的概念。这是对J.Santhanam和Govind P.Agrawal的理论推导的实验证明,也是对传统四波混频效应发生机理理解的颠覆和再认识。其结果对深入理解微结构光纤中的各种非线性效应,开展飞秒激光频率转移和光纤激光器研制等工作都具有重要意义。
二、光导纤维高阶受激喇曼散射的实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光导纤维高阶受激喇曼散射的实验研究（论文提纲范文）
（1）长距离高效光纤传能关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 光纤传能技术简介 |
| 1.3 光纤传能技术国内外发展现状和应用趋势 |
| 1.4 长距离光纤传能应用的问题与挑战 |
| 1.5 本文的主要研究内容和结构 |
| 第二章 光纤传能技术的原理研究 |
| 2.1 电光转换 |
| 2.1.1 激光器电光转换的原理 |
| 2.1.2 半导体激光器电光转换的效率 |
| 2.2 光波导传输 |
| 2.2.1 光纤的传输原理 |
| 2.2.2 光纤的传输损耗 |
| 2.2.3 光纤的非线性损耗 |
| 2.2.4 光纤的弯曲损耗 |
| 2.3 激光的光电转换 |
| 2.3.1 光生伏特效应原理 |
| 2.3.2 光伏电池的性能参数 |
| 2.3.3 光伏电池的类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 长距离光纤传能与信息共纤回传系统的设计与实现 |
| 3.1 长距离光纤传能系统设计思路及系统框图 |
| 3.2 长距离光纤传能系统模块设计与选型 |
| 3.2.1 光纤传输链路 |
| 3.2.2 激光光源 |
| 3.2.3 光电转换器 |
| 3.2.4 波分复用器 |
| 3.3 长距离光纤传能最小系统搭建与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 传感监测节点与平台的设计与实现 |
| 4.1 传感监测节点电源管理模块设计 |
| 4.1.1 电源管理电路 |
| 4.1.2 能量存储单元设计 |
| 4.2 远程传感监测节点的研制与测试 |
| 4.2.1 数据处理单元设计 |
| 4.2.2 光发射模块设计 |
| 4.2.3 传感监测节点程序方案设计 |
| 4.2.4 传感监测节点封装设计 |
| 4.3 光纤传能整体系统搭建与测试 |
| 4.4 系统软件监测平台设计 |
| 4.4.1 系统平台开发环境与框架 |
| 4.4.2 数据库设计 |
| 4.4.3 系统平台设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）OFDR传感系统相位噪声抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤传感技术概述及分类 |
| 1.2.2 OFDR传感技术及其性能提升研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容及工作安排 |
| 第二章 OFDR分布式传感系统原理研究 |
| 2.1 OFDR分布式传感系统原理研究 |
| 2.1.1 光纤散射机理 |
| 2.1.2 光纤瑞利散射与应变、温度的关系 |
| 2.1.3 光外差探测技术原理 |
| 2.1.4 基于光外差探测的传感理论 |
| 2.2 OFDR系统主要性能制约因素分析 |
| 2.2.1 OFDR系统中的激光器非线性调谐现象及其影响 |
| 2.2.2 OFDR系统的相位噪声现象及其影响 |
| 2.2.3 OFDR系统的偏振衰落现象及其影响 |
| 2.3 OFDR系统主要性能提升方法 |
| 2.3.1 非线性调谐与相位噪声的硬件补偿法 |
| 2.3.2 非线性调谐与相位噪声的软件补偿法 |
| 2.3.3 偏振衰落的抑制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 OFDR传感硬件系统搭建及数据处理算法设计 |
| 3.1 OFDR系统参数对系统性能的影响 |
| 3.1.1 空间分辨率的影响因素 |
| 3.1.2 有效测量距离的影响因素 |
| 3.2 OFDR分布式应变传感系统设计 |
| 3.2.1 OFDR系统光路设计 |
| 3.2.2 系统关键器件选型分析 |
| 3.3 基于重采样软件补偿法的OFDR数据处理与解调算法设计 |
| 3.3.1 基于辅干涉信号希尔伯特变换的重采样点定位算法设计 |
| 3.3.2 基于分段三次插值的重采样算法设计 |
| 3.3.3 基于互相关和滑动窗函数的OFDR系统信号解调算法设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 OFDR分布式传感系统实验研究 |
| 4.1 OFDR分布式传感系统搭建与调试 |
| 4.1.1 辅助干涉仪的搭建与调试 |
| 4.1.2 主干涉系统的搭建与调试 |
| 4.1.3 偏振分集接收系统的搭建与调试 |
| 4.1.4 非线性调谐与相位噪声补偿效果验证 |
| 4.2 OFDR分布式应变传感相关实验 |
| 4.2.1 实验测试方法 |
| 4.2.2 实验系统与参数设置 |
| 4.2.3 应变施加装置 |
| 4.3 OFDR分布式应变传感实验结果分析 |
| 4.3.1 OFDR应变定位传感实验 |
| 4.3.2 OFDR应变定位传感性能评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于二维材料的全光器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基于二维材料的全光器件研究现状 |
| 1.2.1 基于二维材料的开关幅度调制器的研究现状 |
| 1.2.2 光克尔效应的研究现状 |
| 1.2.3 基于二维材料的全光波长转换器研究现状 |
| 1.3 论文研究目的、内容及创新点 |
| 第2章 基本理论 |
| 2.1 基于二维材料的全光幅度调制器的理论基础 |
| 2.2 全光阈值的理论基础 |
| 2.3 光克尔效应 |
| 2.4 四波混频的基本理论 |
| 2.4.1 四波混频的起源 |
| 2.4.2 四波混频理论 |
| 第3章 二维材料的制备及表征特性 |
| 3.1 二维材料的制备 |
| 3.2 二维材料的表征 |
| 3.2.1 Z扫描技术 |
| 3.2.2 二维材料的表征 |
| 第4章 基于二维材料的全光调制研究 |
| 4.1 以黑磷为代表的二维材料可饱和吸收效应实验 |
| 4.2 基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光调制实验原理 |
| 4.3 基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光调制实验 |
| 4.4 全光调制实验的结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于黑磷-微纳光纤复合结构全光阈值器实验 |
| 5.1 基于二维材料的全光阈值器实验原理 |
| 5.2 基于二维材料的全光阈值器实验 |
| 5.3 基于二维材料的全光阈值器实验结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 基于二维材料的克尔光开关研究 |
| 6.1 基于铋烯-微纳光纤复合结构的光开关实验 |
| 6.2 黑磷-微纳光纤复合结构的克尔光开关实验 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 基于二维材料的四波混频研究 |
| 7.1 基于铋烯-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.2 基于黑磷-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.3 基于黑磷量子点-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 基于二维材料的器件在全光通信系统中的应用 |
| 8.1 光通信系统简介 |
| 8.1.1 光通信系统的历史 |
| 8.1.2 光通信系统的发展 |
| 8.1.3 光通信系统的构成 |
| 8.2 基于黑磷量子点-微纳光纤的通信系统传输实验 |
| 8.2.1 实验装置 |
| 8.2.2 实验结果分析 |
| 8.3 基于铋烯-微纳光纤的通信系统传输实验 |
| 8.3.1 实验装置 |
| 8.3.2 实验结果分析 |
| 8.4 二维材料在通信系统中的实际应用 |
| 8.4.1 实验目的 |
| 8.4.2 实验准备 |
| 8.4.3 黑磷量子点在光通信系统中的应用实验 |
| 8.5 小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）中国物理学院士群体计量研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 一、文献综述 |
| 二、论文选题和研究内容 |
| 三、研究的创新与不足 |
| 第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
| 1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
| 1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
| 1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
| 1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
| 1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
| 1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
| 1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
| 1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
| 1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
| 1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
| 第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
| 2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
| 2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
| 2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
| 2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
| 2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
| 2.2.1 学士学位结构 |
| 2.2.2 硕士学位结构 |
| 2.2.3 博士学位结构 |
| 2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
| 2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
| 2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
| 2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
| 2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
| 2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
| 2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
| 2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
| 第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
| 3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
| 3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
| 3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
| 3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
| 3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
| 3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
| 3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
| 3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
| 4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
| 4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
| 4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
| 4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
| 4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
| 4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
| 4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
| 4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
| 4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
| 5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
| 5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
| 5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
| 5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
| 5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
| 5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
| 5.3 光学院士的发展趋势分析 |
| 5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
| 6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
| 6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
| 6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
| 6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
| 6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
| 6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
| 6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
| 6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
| 7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
| 7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
| 7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
| 7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
| 7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
| 7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
| 7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
| 7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
| 7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
| 7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
| 8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
| 8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
| 8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
| 8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
| 8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
| 8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
| 8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
| 8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
| 8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
| 8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
| 8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
| 8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
| 第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
| 9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
| 9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
| 9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
| 9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
| 9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
| 9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
| 9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
| 9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
| 9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
| 9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
| 9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
| 9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
| 9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
| 第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
| 10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
| 10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
| 10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
| 10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
| 10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
| 10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
| 10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
| 10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
| 10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
| 10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
| 10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
| 10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
| 10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
| 第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
| 11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
| 11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
| 11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
| 11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
| 11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
| 11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
| 11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
| 11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
| 11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
| 11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
| 11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
| 11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
| 11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
| 11.4 结语与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（5）硫化物光纤中受激布里渊散射效应的特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 石英光纤中的SBS发展及应用 |
| 1.3 软玻璃光纤发展及其应用 |
| 1.4 软玻璃光纤中的SBS效应及应用 |
| 1.5 论文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 受激布里渊散射基本原理及物理模型 |
| 2.1 自发布里渊散射 |
| 2.2 受激布里渊散射效应的基本原理 |
| 2.2.1 受激布里渊散射的物理过程 |
| 2.2.2 布里渊增益谱 |
| 2.2.3 布里渊阈值 |
| 2.2.4 光纤布里渊激光器 |
| 2.2.5 光纤放大器 |
| 2.3 物理模型 |
| 2.4 数值模拟所用算法 |
| 2.4.1 有限元法 |
| 2.4.2 有效折射率法 |
| 2.4.3 平面波展开法 |
| 2.4.4 多极法 |
| 2.4.5 时域有限差分法 |
| 2.5 全矢量有限元法 |
| 2.5.1 全矢量有限元法的基本原理 |
| 2.5.2 COMSOLMultiphysics软件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 布里渊斯托克斯频移的影响因素分析 |
| 3.1 泵浦波长对布里渊斯托克斯频移的影响 |
| 3.2 折射率对布里渊斯托克斯频移的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 硫化物微结构光纤结构对SBS的影响分析 |
| 4.1 硫化物微结构光纤 |
| 4.2 四孔微结构硫化物光纤中的光场和声场分析 |
| 4.2.1 纤芯直径为6.0μm时 |
| 4.2.2 纤芯直径为4.5μm时 |
| 4.2.4 纤芯直径为2.0μm时 |
| 4.2.5 纤芯直径为1.0μm时 |
| 4.3 重叠因子的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硫化物微结构光纤填充物对SBS的影响分析 |
| 5.1 硫化物微结构光纤 |
| 5.2 四孔微结构硫化物光纤填充物中的光场和声场分析 |
| 5.2.1 纤芯直径为6.0μm的情况 |
| 5.2.2 纤芯直径为4.5μm的情况 |
| 5.2.3 纤芯直径为3.0μm的情况 |
| 5.2.4 纤芯直径为2μm的情况 |
| 5.2.5 纤芯直径为1μm的情况 |
| 5.3 重叠因子的分析 |
| 5.4 其他结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的研究成果 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 进一步研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）四苯基溴化膦体块单晶、光纤单晶生长及受激拉曼散射性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拉曼散射的原理及其应用 |
| 1.2.1 自发拉曼散射原理 |
| 1.2.2 受激拉曼散射原理 |
| 1.2.3 拉曼激光材料及拉曼激光器 |
| 1.2.4 拉曼激光器的结构 |
| 1.3 有机拉曼激光晶体概述 |
| 1.3.1 有机晶体材料拉曼光谱的特征 |
| 1.3.2 有机晶体作为拉曼激光材料的优势 |
| 1.3.3 有机晶体作为拉曼激光材料存在的问题 |
| 1.3.4 有机拉曼激光晶体材料的研究现状 |
| 1.4 单晶光纤与低维有机微纳单晶材料概述 |
| 1.4.1 单晶光纤的概念简介 |
| 1.4.2 单晶光纤的制备方法概述 |
| 1.4.3 低维微纳单晶材料的应用 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 水溶液降温法生长四苯基溴化膦体块单晶 |
| 2.1 有机拉曼激光晶体材料的筛选 |
| 2.2 溶液体系下的晶体生长理论与方法概述 |
| 2.2.1 溶液体系中晶体成核与生长机理 |
| 2.2.2 溶液体系的晶体生长方法 |
| 2.3 水溶液降温法生长晶体的原理与设备 |
| 2.3.1 水溶液降温法生长晶体的原理 |
| 2.3.2 水溶液降温法生长晶体的设备 |
| 2.4 四苯基溴化膦在水中溶解度曲线的测定 |
| 2.5 四苯基溴化膦籽晶的培养与筛选 |
| 2.5.1 自然静置缓慢蒸发法 |
| 2.5.2 恒温静置缓慢蒸发法 |
| 2.5.3 缓慢降温自发成核法 |
| 2.5.4 缓慢降温诱导成核法 |
| 2.6 四苯基溴化膦下籽晶生长晶体 |
| 2.6.1 底部籽晶法 |
| 2.6.2 "中部"籽晶法 |
| 2.6.3 顶部籽晶法 |
| 2.6.4 晶体缺陷的分析 |
| 2.6.5 密封装置的改进及溶液纯化装置的制作 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 四苯基溴化膦体块单晶的加工及性能表征 |
| 3.1 四苯基溴化膦晶体的结构解析 |
| 3.1.1 四苯基溴化膦的粉末X射线衍射分析 |
| 3.1.2 四苯基溴化膦的单晶结构解析 |
| 3.2 四苯基溴化膦体块单晶的定向与加工 |
| 3.2.1 四苯基溴化膦的理论形貌模拟 |
| 3.2.2 四苯基溴化膦体块晶体的定向 |
| 3.2.3 四苯基溴化膦体块晶体的切割与抛光 |
| 3.3 四苯基溴化膦体块单晶的基本物理性能表征 |
| 3.3.1 四苯基溴化膦体块单晶的硬度测试 |
| 3.3.2 四苯基溴化膦体块单晶的拉曼光谱 |
| 3.3.3 四苯基溴化膦体块单晶的透过光谱 |
| 3.3.4 四苯基溴化膦的紫外-可见漫反射光谱及带隙 |
| 3.3.5 四苯基溴化膦晶体的热学性质测试 |
| 3.4 四苯基溴化膦晶体拉曼激光实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 溶液自组装法制备四苯基溴化膦单晶光纤 |
| 4.1 有机一维分子晶体自组装生长的原理 |
| 4.2 四苯基溴化膦单晶光纤的制备 |
| 4.2.1 四苯基溴化膦水溶液的自组装现象 |
| 4.2.2 自组装衬底的选择 |
| 4.2.3 溶液的配制与制备条件的探索 |
| 4.2.4 四苯基溴化膦单晶光纤的挑选 |
| 4.3 四苯基溴化膦单晶光纤结构与基本性能表征 |
| 4.3.1 四苯基溴化膦单晶光纤晶体结构的确认与定向 |
| 4.3.2 四苯基溴化膦单晶光纤结晶质量的表征与尺寸测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 四苯基溴化膦单晶光纤的光波导特性和受激拉曼散射性能测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 四苯基溴化膦单晶光纤的光波导效应 |
| 5.3 四苯基溴化膦单晶光纤的受激拉曼激光 |
| 5.4 拉曼激光输出强度与泵浦功率的定量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 四苯基溴化膦单晶光纤生长动力学的探讨 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 四苯基溴化膦单晶光纤生长过程的实时观测 |
| 6.2.1 四苯基溴化膦单晶纤维形成阶段的观察 |
| 6.2.2 四苯基溴化膦生长过程的追踪记录与生长速率计算 |
| 6.2.3 缺陷的形成与形貌的突变 |
| 6.3 四苯基溴化膦单晶光纤形态成因的理论分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 有待开展的工作 |
| 7.3 本论文工作的意义 |
| 攻读硕士学位期间发表论文、所获奖励与参加学术会议情况 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）高功率单模光纤激光器关键技术及输出稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高功率光纤激光器的基本结构 |
| 1.2 高功率光纤激光器的发展 |
| 1.3 目前高功率光纤激光器面临的问题 |
| 1.4 论文的主要工作及章节安排 |
| 2 大模场光纤及特性 |
| 2.1 光纤波动理论 |
| 2.2 光纤中的模式 |
| 2.3 双包层掺杂光纤 |
| 2.4 光子晶体光纤 |
| 2.5 光纤的拉制 |
| 2.6 本章总结 |
| 3 高功率光纤器件及特性 |
| 3.1 光纤布拉格光栅 |
| 3.2 光纤合束器 |
| 3.3 包层光剥离器 |
| 3.4 半导体泵浦源 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 光纤激光器的理论与特性分析 |
| 4.1 光纤激光器的工作原理 |
| 4.2 掺杂离子Yb~(3+)的能级结构及光谱特性 |
| 4.3 光纤激光器的理论分析 |
| 4.4 光纤激光器的光纤温度分布 |
| 4.5 本章总结 |
| 5 高功率单模光纤激光器的实验研究 |
| 5.1 单模连续光纤激光器实验 |
| 5.2 1kW单模连续光纤激光器 |
| 5.3 2kW单模连续光纤激光器 |
| 5.4 本章结论 |
| 6 高功率单模光纤放大器的实验研究 |
| 6.1 受激拉曼散射 |
| 6.2 模式不稳定现象 |
| 6.3 25/400μm单向泵浦光纤放大器 |
| 6.4 30/400μm单向泵浦光纤放大器 |
| 6.5 双向泵浦光纤放大器 |
| 6.6 本章总结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 附录2 博士生期间参与的课题研究情况 |
（8）微光纤器件非线性光学效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非线性光纤光学概述 |
| 1.1.1 光纤的非线性光学特性 |
| 1.1.2 光纤中的非线性光学效应 |
| 1.2 微光纤概述 |
| 1.2.1 微光纤的模式特性 |
| 1.2.2 微光纤的基本性质 |
| 1.2.3 微光纤的主要应用 |
| 1.3 微光纤非线性光学效应研究进展 |
| 1.4 论文结构和内容介绍 |
| 参考文献 |
| 第二章 微光纤实验制备方法 |
| 2.1 背景介绍 |
| 2.2 常用制备方法 |
| 2.3 加热拉制法理论基础 |
| 2.4 加热拉制系统的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 微光纤表面二次谐波效应研究 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 微光纤表面二次谐波理论 |
| 3.2.1 相位匹配条件 |
| 3.2.2 耦合波方程 |
| 3.3 微结构增强表面二次谐波效应研究 |
| 3.3.1 槽型微光纤的主要特性 |
| 3.3.2 槽型微光纤倍频效率研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 微光纤布里渊散射效应研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 微光纤布里渊散射研究现状 |
| 4.3 微光纤布里渊散射理论研究 |
| 4.3.1 弹光效应 |
| 4.3.2 受激散射的主要驱动力 |
| 4.3.3 微光纤中的声波模式 |
| 4.3.4 布里渊耦合系数 |
| 4.3.5 相位匹配条件 |
| 4.4 微光纤背向布里渊散射实验研究 |
| 4.4.1 样品制备 |
| 4.4.2 背向布里渊散射探测系统 |
| 4.4.3 微光纤背向布里渊散射谱的形成与演化 |
| 4.4.4 布里渊散射信号的空间分布 |
| 4.4.5 微光纤布里渊散射的应变传感特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 微光纤布拉格光栅非线性光学效应研究 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 光纤光栅理论 |
| 5.3 微光纤布拉格光栅的制备 |
| 5.3.1 主要制备方法 |
| 5.3.2 聚焦离子束刻蚀法制备微光纤布拉格光栅 |
| 5.4 微光纤布拉格光栅力学传感特性研究 |
| 5.4.1 微光纤布拉格光栅的基本传感特性 |
| 5.4.2 微光纤布拉格光栅高灵敏度拉力传感 |
| 5.5 微光纤布拉格光栅非线性光学效应研究 |
| 5.5.1 非线性耦合模方程 |
| 5.5.2 光致应变主导的非线性全光调控效应 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 攻读博士期间学术成果 |
| 致谢 |
（9）二阶分布式拉曼放大器特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究二阶拉曼光放大器的意义 |
| 1.2 二阶拉曼光放大器的历史沿革和国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的主要内容和创新点 |
| 第2章 二阶拉曼光放大器的理论原理 |
| 2.1 拉曼散射理论基础 |
| 2.1.1 拉曼散射 |
| 2.1.2 光纤拉曼散射 |
| 2.2 二阶分布式拉曼光放大器的原理结构 |
| 2.2.1 二阶拉曼泵浦技术 |
| 2.2.2 二阶拉曼放大器结构方案 |
| 2.3 二阶拉曼传输方程 |
| 2.3.1 二阶拉曼放大器的数学模型 |
| 2.3.2 二阶拉曼传输方程求解方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 二阶拉曼光放大器的增益平坦性分析 |
| 3.1 影响增益的参数 |
| 3.2 增益平坦的优化设计 |
| 3.2.1 增益平坦设计理论 |
| 3.2.2 增益平坦的设计方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 二阶拉曼光放大器的噪声性能研究 |
| 4.1 影响拉曼光放大器的噪声类型 |
| 4.2 等效噪声指数 |
| 4.3 二阶泵浦方式对噪声性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 主要英文缩写语对照表 |
（10）微结构光纤端面信息提取及超短脉冲传输特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及课题意义 |
| 1.2 微结构光纤的研究及发展现状 |
| 1.2.1 高双折射光纤的研究现状 |
| 1.2.2 高非线性光纤的研究现状 |
| 1.2.3 非硅基微结构光纤的研究现状 |
| 1.2.4 微结构光纤制作及后处理技术的发展现状 |
| 1.2.5 实际微结构光纤的端面信息提取技术发展现状 |
| 1.3 超短脉冲在微结构光纤中的传输特性研究概况 |
| 1.4 微结构光纤的应用及展望 |
| 1.5 本文的主要研究内容和结构安排 |
| 第2章 微结构光纤的基本理论及其分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传统阶跃光纤的导光原理及折射率引导型微结构光纤的特点 |
| 2.2.1 传统阶跃光纤的全内反射导光机制 |
| 2.2.2 传统阶跃光纤的数值孔径 |
| 2.2.3 子午光线与偏斜光线 |
| 2.2.4 折射率引导型微结构光纤与传统阶跃光纤的关系 |
| 2.2.5 光纤的模式 |
| 2.3 表征微结构光纤特征及影响微结构光纤性能的几个重要参数 |
| 2.3.1 光纤的模场直径 |
| 2.3.2 光纤的有效模场面积 |
| 2.3.3 光纤的非线性系数 |
| 2.3.4 光纤的模式传输常数 |
| 2.3.5 光纤的色散系数及高阶色散 |
| 2.3.6 光纤的双折射度 |
| 2.3.7 光纤的损耗特性 |
| 2.4 光传输的波动理论及数值研究方法 |
| 2.5 表征超短脉冲特征的几个重要参数 |
| 2.5.1 几种典型的脉冲 |
| 2.5.2 与脉冲特性有关的几个重要参数 |
| 2.6 光纤的非线性特性 |
| 2.6.1 自相位调制 |
| 2.6.2 四波混频 |
| 2.6.3 受激喇曼散射 |
| 2.6.4 几种非线性效应的区别与联系 |
| 2.7 光孤子效应 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 微结构光纤端面信息提取方法及其基本特性模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数字图像处理技术在端面处理中的应用 |
| 3.2.1 灰度化处理与256色值转换 |
| 3.2.2 布特沃斯高通滤波器滤波 |
| 3.2.3 对滤波后的平滑图像进行阈值化处理获得二值图像 |
| 3.2.4 边缘提取和几何结构形成及效果评判 |
| 3.2.5 利用COMSOL软件对微结构光纤进行结构建模 |
| 3.3 基于有限元方法模拟微结构光纤的色散和非线性特性 |
| 3.4 本方法仿真误差的来源分析及特点说明 |
| 3.4.1 完美匹配层厚度设置对模式有效折射率的计算影响 |
| 3.4.2 曲线拟合时的数值区间选取对色散系数的计算影响 |
| 3.4.3 与Matlab图像处理自带函数的关系 |
| 3.4.4 对普通光学显微镜图片的处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 发生在正常色散区的四波混频效应及三阶色散对色散波的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微结构光纤参数的理论模拟 |
| 4.3 实验条件及测量光路 |
| 4.4 飞秒脉冲在微结构光纤中传输的实验结果与分析 |
| 4.5 二阶和三阶色散参量对输出谱波带结构形成的影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三阶色散诱导的受激四波混频效应的实验观察与理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光纤基本参数的数值模拟 |
| 5.3 脉冲在光纤中传输的实验结果和分析 |
| 5.3.1 实验配置和输出光谱 |
| 5.3.2 四波混频相位匹配的计算 |
| 5.3.3 脉冲在光纤中传输的模拟与实验对比 |
| 5.4 与从零色散波长及反常色散区泵浦时的光谱进行对比研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、光导纤维高阶受激喇曼散射的实验研究（论文参考文献）
- [1]长距离高效光纤传能关键技术研究[D]. 吴昱丹. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]OFDR传感系统相位噪声抑制方法研究[D]. 梁昌硕. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]基于二维材料的全光器件研究[D]. 王可. 深圳大学, 2019(11)
- [4]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
- [5]硫化物光纤中受激布里渊散射效应的特性研究[D]. 徐强. 合肥工业大学, 2018(02)
- [6]四苯基溴化膦体块单晶、光纤单晶生长及受激拉曼散射性能研究[D]. 王光强. 山东大学, 2017(01)
- [7]高功率单模光纤激光器关键技术及输出稳定性研究[D]. 王建明. 华中科技大学, 2017(10)
- [8]微光纤器件非线性光学效应研究[D]. 罗炜. 南京大学, 2017(08)
- [9]二阶分布式拉曼放大器特性的研究[D]. 黄金飞. 武汉邮电科学研究院, 2017(06)
- [10]微结构光纤端面信息提取及超短脉冲传输特性研究[D]. 李建设. 燕山大学, 2016(01)