聚合物光纤连接损耗与耦合技术的研究

摘要

聚合物光纤(POF)以其带宽大、安装方便、成本低等特点在短距离通信网络中具有显著的优势,在高速局域网和光互连领域具有广阔的市场前景.目前以太网、IEEE1394、ATM等均已制定相关的POF技术标准.该论文首先对POF应用于短距离通信中的优势进行了系统的分析研究,具体给出了POF应用于局域网的实现方案和布线系统,并对POF的连接损耗问题作了深入的研究.用光线追迹法计算了阶跃型聚合物光纤(SI-POF)相互连接时的损耗.分别计算了端面间隙,横向偏移及角度偏差对连接损耗的影响.比较了有无折射率匹配液时,以及采用不同折射率的匹配液时损耗的变化情况;比较了POF数值孔径NA的大小对连接损耗的影响.另外还对端面形状为球面及抛物面型的POF连接损耗进行了计算,并与平端面连接情况进行了比较.计算结果表明适当的改变端面形状可以有效的降低连接损耗.该文最后分析了几种POF耦合器模型,包括无源及有源的POF耦合器.主要研究了混合棒耦合器的性能特点,分析表明该耦合器具有较高的性能价格比,适合局域网的应用.

目录

文摘

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第一章绪论

§1.1 POF的研究历史回顾

§1.2 POF的性能特点

1.2.1 POF的优缺点

1.2.2 POF的损耗

1.2.3 POF的色散

1.2.4 POF的带宽

1.2.5 POF的稳定性和寿命

1.2.6 POF的制备方法

§1.3国内外研究POF的进程

§1.4本文的主要工作

第二章POF短距离通信网络

§2.1 POF及POF网络的优势

§2.2用于POF通信系统的器件

§2.3 POF短距离通信的应用

2.3.1 POF系统在局域网中的应用

2.3.2聚合物光纤家庭多媒体网络

2.3.3聚合物光纤车载通信网络

2.3.4聚合物光纤用于航空机载通信网络

§2.4本章小结

第三章聚合物光纤连接损耗的研究

§3.1 POF连接损耗的机理分析

§3.2平端面光纤连接的损耗分析

3.2.1连接界面无折射率匹配液

3.2.2连接界面使用折射率匹配液

3.2.3数值孔径NA对连接损耗的影响

3.2.4端面处理方法

§3.3球端面光纤连接的损耗分析

3.3.1不同端面形状的出射光功率分布

3.3.2与平端面连接的比较

3.3.3曲率半径对连接损耗的影响

§3.4抛物端面光纤连接损耗的分析

§3.5端面的加工处理方法

§3.6本章小结

第四章POF耦合器的研究

§4.1 POF耦合器的种类

4.1.1无源POF耦合器

4.1.2有源POF耦合器

§4.2 POF混合棒耦合器

4.2.1混合棒耦合器的结构

4.2.2混合棒耦合器的损耗

4.2.3串扰

§4.3本章小结

第五章全文总结

参考文献

致谢