国产保偏光纤辐照效应及其机理研究 张红晨 编 azw3 chm 地址 kindle 阿里云 下载 umd pdf

  国内外对光纤的辐照效应、损伤机理和性能退化数学模型做了大量的研究工作，但是，仍然存在以下几点不足：

  （1）由于空间环境中的辐照粒子主要是电子和质子，而目前国内外的工作大部分致力于伽马射线的辐照效应研究，所以，目前已有的研究工作并不能够接近正确地模拟空间辐照环境中光纤的性能退化规律。

  （2）虽然有一小部分研究工作涉及了电子和质子对光纤的辐照，但是多集中于高能带电粒子辐照。在空间辐照环境中，高能带电粒子通量远低于低能带电粒子；对于低能电子和质子辐照的研究未见报道，并且缺乏带电粒子在光纤中不同部位的能量损失分布。不同能量带电粒子辐照光纤导致的性能退化规律可能存在差异，选择不同能量带电粒子辐照，可以方便地根据带电粒子在光纤中的射程来研究辐照损伤机理和性能退化规律。

  （3）现有关于损伤机理的研究方法较为单一，对光纤各个部位缺陷产生和演化规律的研究不够深入，而且对导致工作波长为1310nm的石英保偏光纤辐照诱导损耗升高的缺陷形成机理及缺陷演化过程还有待进一步研究。

  （4）“一”字型石英保偏光纤是一种新结构类型的石英保偏光纤，国产“熊猫”型石英保偏光纤的生产工艺、掺杂和结构的细节部分也与国际上同类光纤有所区别。目前，对于这两种光纤的带电粒子辐照研究未见报道，伽马射线辐照这两种石英保偏光纤的性能退化规律还没有得到深入而广泛的研究，而且也缺乏对损伤机理的研究。

  （5）光纤辐照诱导损耗变化的数学模型主要是考虑了伽马射线的剂量因素，对剂量率的影响较少讨论，关于辐照诱导损耗变化规律的研究工作也未能从模型参数的角度得到讨论，目前的工作还缺乏质子和电子辐照光纤导致性能退化的数学模型研究；并且，对描述国产石英保偏光纤性能退化的数学模型未见报道“猫”型和“一”字型石英保偏光纤为研究对象，系统研究在不同辐照条件下的石英保偏光纤性能退化规律，通过深入分析和讨论损伤机理，建立适合这两种保偏光纤辐照诱导损耗变化的数学模型，探索不同石英保偏光纤抗辐照性能差异的机理，为国产石英保偏光纤在轨运行的可靠性评价提供数据支持，对于新型抗辐照石英保偏光纤的研制有一定的理论参考价值。

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 石英保偏光纤的分类及其衰减系数变化的影响因素

1.2.1 石英保偏光纤的分类

1.2.2 石英光纤衰减系数的影响因素

1.3 石英光纤在空间环境中的适应性

1.3.1 航天器运行环境

1.3.2 石英光纤的空间环境效应

1.3.3 空间实用石英光纤的基本要求

1.3.4 辐照粒子与石英光纤的相互作用

1.4 石英光纤在辐照环境下性能退化规律与机理研究现状

1.4.1 石英光纤在辐照环境下性能退化规律

1.4.2 石英光纤自身因素对辐照环境下性能退化规律的影响

1.4.3 石英光纤损伤机理研究

1.4.4 石英光纤辐照诱导损耗变化数学模型

1.5 本书的研究目的和内容

第2章 试验样品、设备及研究方法

2.1 试验样品

2.1.1 石英保偏光纤

2.1.2 石英保偏光纤材料

2.2 辐照设备与试验方法

2.2.1 辐照设备

2.2.2 辐照方案

2.2.3 测量和分析设备及方法

第3章 石英保偏光纤辐照诱导损耗变化规律

3.1 “熊猫”型石英保偏光纤辐照诱导损耗变化规律

3.1.1 伽马射线辐照诱导损耗变化规律

3.1.2 电子辐照诱导损耗变化规律

3.1.3 质子辐照诱导损耗变化规律

3.2 “一”字型石英保偏光纤辐照诱导损耗变化规律

3.2.1 伽马射线辐照诱导损耗变化规律

3.2.2 电子辐照诱导损耗变化规律

3.2.3 质子辐照诱导损耗变化规律

3.3 辐照诱导损耗变化规律比较

……

第4章 石英保偏光纤辐照损伤机理

第5章 石英保偏光纤辐照诱导损耗数学模型

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书籍介绍

　　国内外对光纤的辐照效应、损伤机理和性能退化数学模型做了大量的研究工作，但是，仍然存在以下几点不足：　　（1）由于空间环境中的辐照粒子主要是电子和质子，而目前国内外的工作大部分致力于伽马射线的辐照效应研究，所以，目前已有的研究工作并不能够完全正确地模拟空间辐照环境中光纤的性能退化规律。　　（2）虽然有一小部分研究工作涉及了电子和质子对光纤的辐照，但是多集中于高能带电粒子辐照。在空间辐照环境中，高能带电粒子通量远低于低能带电粒子；对于低能电子和质子辐照的研究未见报道，并且缺乏带电粒子在光纤中不同部位的能量损失分布。不同能量带电粒子辐照光纤导致的性能退化规律可能存在差异，选择不同能量带电粒子辐照，可以方便地根据带电粒子在光纤中的射程来研究辐照损伤机理和性能退化规律。　　（3）现有关于损伤机理的研究方法较为单一，对光纤各个部位缺陷产生和演化规律的研究不够深入，而且对导致工作波长为1310nm的石英保偏光纤辐照诱导损耗升高的缺陷形成机理及缺陷演化过程还有待进一步研究。　　（4）“一”字型石英保偏光纤是一种新结构类型的石英保偏光纤，国产“熊猫”型石英保偏光纤的生产工艺、掺杂和结构的细节部分也与国际上同类光纤有所区别。目前，对于这两种光纤的带电粒子辐照研究未见报道，伽马射线辐照这两种石英保偏光纤的性能退化规律还没有得到深入而广泛的研究，而且也缺乏对损伤机理的研究。　　（5）光纤辐照诱导损耗变化的数学模型主要是考虑了伽马射线的剂量因素，对剂量率的影响较少讨论，关于辐照诱导损耗变化规律的研究工作也未能从模型参数的角度得到讨论，目前的工作还缺乏质子和电子辐照光纤导致性能退化的数学模型研究；并且，对描述国产石英保偏光纤性能退化的数学模型未见报道“猫”型和“一”字型石英保偏光纤为研究对象，系统研究在不同辐照条件下的石英保偏光纤性能退化规律，通过深入分析和讨论损伤机理，建立适合这两种保偏光纤辐照诱导损耗变化的数学模型，探索不同石英保偏光纤抗辐照性能差异的机理，为国产石英保偏光纤在轨运行的可靠性评价提供数据支持，对于新型抗辐照石英保偏光纤的研制有一定的理论参考价值。