一字型保偏光纤的结构及弯曲损耗研究

摘要

本文通过扫描电子显微镜分析、能谱分析、电子探针分析、傅立叶红外光谱分析研究了新型保偏光纤的微观结构和组分。通过理论分析，建立了保偏光纤的弯曲损耗理论模型，并利用MATLAB数值模拟出了光纤的弯曲损耗理论曲线；通过实验研究了通信用常规单模光纤和新型保偏光纤的弯曲损耗特性，理论和实验进行了对比分析。 本文从理论和实验两方面研究了这种新型结构的保偏光纤的弯曲损耗特性。理论上，考虑了应力元区的实际结构、几何形状，讨论了弯曲半径及工作波长对保偏光纤弯曲损耗的影响，建立了保偏光纤弯曲损耗系数与弯曲半径的关系，进行了计算机数值模拟分析。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2光纤的发展

1.2.1单模光纤的发展

1.2.2保偏光纤的发展

1.3光纤的传输原理

1.3.1单模光纤的传输原理

1.3.2保偏光纤的传输原理

1.4光纤弯曲损耗研究现状

1.4.1单模光纤弯曲损耗研究现状

1.4.2保偏光纤弯曲损耗研究现状

1.5光纤的应用

1.5.1单模光纤的应用

1.5.2保偏光纤的应用

1.6论文的选题意义、目的和研究内容

第2章试验材料与方法

2.1试验方法

2.1.1扫描电子显微镜(SEM)分析

2.1.2电子探针(EPMA)分析

2.1.3红外光谱(IR)分析

2.1.4激光器及光电探测器

2.2试样的制备

2.2.1试验样品

2.2.2切割光纤

2.2.3扫描电镜所需试样的制备

2.2.4外透射光谱实验所需试样的制备

第3章新型保偏光纤的结构与组分研究

3.1引言

3.2保偏光纤基本结构的分析

3.2.1保偏光纤截面的基本形貌

3.3保偏光纤的组分分析

3.3.1能谱成分分析(EDS)

3.3.2电子探针成分分析(EDS)

3.4红外光谱成分分析

3.4.1光纤的成分分析

3.4.2光纤涂覆层的成分分析

3.4.3裸光纤的成分分析

3.5本章小结

第4章新型保偏光纤弯曲损耗的研究

4.1单模光纤弯曲损耗模型

4.2“一”字型保偏光纤弯曲损耗模型的建立

4.2.1折射率变化对弯曲损耗的影响

4.2.2保偏光纤弯曲损耗机理

4.2.3光纤平直状态下的相位常数

4.2.4光纤弯曲状态下的相位常数

4.2.5保偏光纤的弯曲损耗模型

4.3光纤弯曲损耗的数值模拟分析

4.3.1单模光纤弯曲损耗的数值模拟分析

4.3.2保偏光纤弯曲损耗的数值模拟分析

4.3.3单模光纤和保偏光纤弯曲损耗的对比分析

4.4光纤弯曲损耗的实验研究

4.4.1实验原理及实验装置

4.4.2实验用光纤

4.4.3单模光纤弯曲损耗实验研究

4.4.4保偏光纤弯曲损耗的实验研究

4.5弯曲损耗机理和实验研究的对比分析

4.6本章小结

结论

参考文献

附录1单模光纤弯曲损耗模型模拟程序

附录2保偏光纤弯曲损耗模型模拟程序

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致谢