锥形光纤加工工艺与耦合性能仿真研究

摘要

随着现代科学技术的发展，光纤的应用越来越多。光的耦合问题也就成为了焦点。锥形光纤，因其在耦合应用中有提高耦合效率等诸多优点，已经得到了广泛应用。但是，“如何更为有效的加工锥形光纤”和“什么形状的锥形光纤是我们所需要的”依然是一个重要课题。本文就这两方面进行了研究。 在传统的三种锥形光纤加工方法中，熔拉法得到了广泛应用；但是，现有的熔拉法常常是对被加工的圆柱形光纤进行了不均匀加热，受到了不均匀加热的圆柱形光纤在不同方向的机械性能会有差异，在相同轴向拉力的作用下，拉出来的锥形光纤其结构往往不能够对称和匀称，降低了锥形光纤的实际使用性能。 本文设计出以二氧化碳半导体激光器为能源的环形热源熔融拉锥系统，给均匀加热提供了一种新方法。 另外，微波加热因其具有优良的均匀性，在工业上已经得到了广泛重视。本文初步提出了微波加热的构想，为解决均匀加热找到了一个新思路。 本文利用ZEMAX软件仿真研究了锥形光纤的几何形状与其耦合效率的关系；同时，在相同设置下对双球透镜耦合、球透镜耦合、圆柱透镜耦合以及圆锥透镜耦合进行了仿真分析，并与锥形光纤耦合进行比较，得出锥形光纤耦合效率高，结构简单的结论。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章光纤基础

第三章锥形光纤的加工方法

第四章锥形光纤传输特性的理论分析

第五章锥形光纤耦合特性的ZEMAX仿真研究

第六章各种耦合方式的仿真比较

第七章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢