光纤中的光致连续损伤及其监测和阻断技术的基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61775138
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0503.传输与交换光子器件
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Light-induced continuous damage of optical fiber, also known as fiber fuse, is a phenomenon when the power density in a fiber exceed a particular threshold power, a confined plasma is generated in the fiber core, which will leave continuous air hole and bring irreversible damage to the fiber. This phenomenon is extremely threatening to both the high capacity optical communication systems and high power fiber laser applications and has been acknowledged as one of the key factors which limits the further increase of both the capacity of fiber communication and the output power of optical fiber laser. Due to these reason, it is of great significance to study light-induced continuous damage of optical fiber in order to support the rapid development of optical communication and optical fiber laser application of China..In this project, we plan to theoretically and experimentally study the generation mechanism and detection/termination technology of light-induced continuous damage of optical fiber. We will develop a 3D multi-physical field coupling analysis model with consideration of fiber mode power distribution to study its generation mechanism; we will use a heterodyne frequency measurement method synchronized with high speed camera to systematically study its generation, propagation and termination process. By employing these two originally proposed methods, we will study the dependence of it on the waveguide structure, materials composition, and fabrication process of optical fibers; we will also explore its detection/termination method and develop optical fibers with high damage threshold power and optical devices to stop it.
光纤中的光致连续损伤是当光纤中的光功率密度超过某一阈值时,纤芯发生等离子化并形成连续气孔,给光纤带来不可逆转损伤的连续破坏现象。这一现象破坏范围大,对大容量光纤通信系统及大功率光纤激光器构成严重威胁,被认为是限制光纤传输容量及光纤激光输出功率进一步提高的重要制约因素,近年来逐渐受到学术界和工业界的关注,具有重要的研究价值。.本课题拟对光致连续损伤的发生机制及其有效监测与阻断技术开展理论与实验研究。通过引入光纤径向模场分布,建立三维多物理场耦合仿真平台,探索光致连续损伤的发生机制;建立以高精度外差频率测量与超高速摄影同步测量为核心的测试平台,对光纤损伤的全过程进行实验研究;采用上述创新性技术路线,系统研究光纤结构、材料组分、制备工艺与光致连续损伤的关系;探索其实时监测与阻断方法,研制具有高损伤阈值的光纤及阻断器件。为该领域的研究提供技术储备,为我国光纤通信及光纤激光领域的发展做出贡献。

结项摘要

光纤中的光致连续损伤对大容量光纤通信系统构成严重威胁,研究其发生机理、监测及防御手段对于保障大容量光纤通信系统安全具有重要意义。本项目对光致连续损伤的发生机制及其有效监测与阻断技术开展了理论与实验研究。研究了光致连续损伤的发生机制;建立了基于高精度外差频率测量技术的测试平台,对光纤损伤的全过程进行实验研究;研究了光纤结构、材料组分与光致连续损伤的关系,研究结果表明,纯二氧化硅纤芯、大有效面积少模光纤具有高的光致连续损伤耐受特性;研究过程中,观察到单模光纤与少模光纤中由于不同原因导致的周期性速度振荡行为及其对触发、功率变化、停止等过程的瞬态速度响应特性;提出了基于光频域反射仪的光致连续损伤实时监测与定位系统;研制了具有良好光致连续损伤耐受特性与综合性能的3种新型大有效面积少模和多芯光纤。提出的环辅助结构弱耦合少模光纤,与传统阶跃结构光纤相比,将最小模式有效折射率差提高了2.2倍,并实验验证了其具有高的鲁棒性,研制的与其配套的超低损耗宽带模式复用及解复用器的LP11模式插入损耗低至0.3dB;提出的面向大规模高速光互连应用的全波段少模多芯光纤与标准单模及多模光纤兼容,适用于不同波长、速率、及链路长度;提出的包层氟掺杂芯径优化超宽波段多模光纤,其有效模式带宽高于OM5光纤带宽指标,充分满足下一代高速CWDM和SWDM传输需求。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(8)
专利数量(0)
Wideband multimode fiber with an optimized core size and fluorine-doped cladding for high-speed SWDM and CWDM transmission
宽带多模光纤,具有优化的纤芯尺寸和掺氟包层,用于高速 SWDM 和 CWDM 传输
  • DOI:
    10.1364/oe.27.015433
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Yinping Liu;Lin Ma;Wufeng Xiao;Runhan Wang;Junjie Xiong;Jie Luo;Zuyuan He
  • 通讯作者:
    Zuyuan He
基于少模氮化硅微环谐振器的折射率传感技术
  • DOI:
    10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.10.002
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    光通信技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘明慧;马麟;邱辞源;何祖源
  • 通讯作者:
    何祖源
Long-range Raman distributed temperature sensor with high spatial and temperature resolution using graded-index few-mode fiber
使用渐变折射率少模光纤的具有高空间和温度分辨率的远程拉曼分布式温度传感器
  • DOI:
    10.1364/oe.26.020562
  • 发表时间:
    2018-08-06
  • 期刊:
    OPTICS EXPRESS
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Liu, Yinping;Ma, Lin;He, Zuyuan
  • 通讯作者:
    He, Zuyuan
Orientation-insensitive azimuthally asymmetric mode rotator using chirallycoupled-core fiber
使用手性耦合芯光纤的方向不敏感方位非对称模式旋转器
  • DOI:
    10.1364/oe.26.005146
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Shoulin Jiang;Lin Ma;Zuyuan He
  • 通讯作者:
    Zuyuan He
Mode-interference-induced oscillation in propagation speed of fiber fuse in few-mode fibers
少模光纤中光纤熔丝传播速度的模式干扰引起的振荡
  • DOI:
    10.1364/ol.43.004252
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Optics Letters
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Shoulin Jiang;Lin Ma;Shuai Wang;Xinyu Fan;Zuyuan He
  • 通讯作者:
    Zuyuan He

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于GERT的舰载机航空保障时间分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    兵工学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴勇;潘星;康锐;马麟
  • 通讯作者:
    马麟
基于方差的保障时间不确定性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    北航学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴勇;潘星;康锐;马麟
  • 通讯作者:
    马麟
动态与静态退火对 Ni-5at%W 合金 基带织构转变的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    喻丹;马麟;索红莉;刘婧;崔瑾;纪耀堂;梁雅儒;田辉
  • 通讯作者:
    田辉
随机车流-桥梁系统耦合振动精细化分析与动态可视化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国公路学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩万水;马麟;汪炳;院素静;武隽
  • 通讯作者:
    武隽
高强度低磁性织构金属NiW合金基带的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶帅;赵跃;程艳玲;祝永华;周美玲;索红莉;刘敏;马麟;高忙忙;曹玲柱
  • 通讯作者:
    曹玲柱

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

马麟的其他基金

基于随机模式耦合的多模波导带宽调控技术研究
  • 批准号:
    62275150
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于选择性单模激发技术在新型大模面积空气孔辅助光纤中传输大功率红外光的基础研究
  • 批准号:
    61405113
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码