锥型耦合器论文_赵琳楠

导读:本文包含了锥型耦合器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:耦合器,光纤,折射率,光束,波导,模式,理论。

锥型耦合器论文文献综述

赵琳楠[1](2019)在《熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究》一文中研究指出光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤模式选择耦合器具有结构简单、插入损耗小、工作带宽大等优势,引起了人们的广泛关注。本文主要研究熔融拉锥型光纤模式选择耦合器,对其进行了较为深入的理论和实验研究,取得的主要研究成果如下(1)介绍了光纤中的模式的概念、分类和性质等。结合仿真分析讨论了LP01模、LP11模、LP21模和LP02模等线偏振模的光场功率密度分布。利用微扰法推导了耦合模方程,为后续模式选择耦合器的分析和设计奠定了基础(2)推导了计算不同波导之间耦合系数的积分公式,并结合超模理论讨论了基于耦合模理论的模场积分法的准确度。仿真分析了不同类型光纤之间的模式转换,包括单模-双模、单模-四模,讨论了工作波长、纤芯间距等对模式耦合特性的影响。(3)利用RSoft对光纤模式选择耦合器进行建模仿真,分析了光纤中的模式耦合过程中能量的流动。通过合理设计光纤的参数,使单模光纤中的LP01模和少模光纤中的不同高阶模式发生耦合,仿真了基模转换成高阶模式的能量流动过程。(4)分别使用普通单模光纤-自制双模光纤、普通单模光纤-商用四模光纤制作了模式选择耦合器。通过合理的设计,实现了LP01模到LP11模的转换。并测试了其性能参数:在1530nm到1560nm的波长范围内,两种模式选择耦合器均实现了 LP01模向LP11模的有效转换;单模-双模光纤模式选择耦合器的附加损耗从1.9dB降到1.4dB,模式转换效率从为1.2%增加到3.2%;单模-四模光纤模式选择耦合器的附加损耗从2.23dB降到1.68dB,模式转换效率从0.58%增加到2%。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

周梦薇,任偲源,朱益清,姚晓天[2](2019)在《熔锥型宽带光纤耦合器的研究》一文中研究指出为了探究非对称耦合器的特性,利用具有折射率差异的两根光纤制作了宽带耦合器。采用数值计算模拟了不同折射率差光纤耦合器的光场分布以及输出光功率随拉伸长度的变化曲线,并分析了两种宽带耦合器的带宽差异以及熔融度对功率转换比的影响;采用光束传播法,通过仿真模拟得到了理论带宽。结果表明,耦合的功率转换比随两根光纤的不对称情况而变化,功率转换比调节到耦合器分束比的大小时,耦合器带宽最宽;熔融度对宽带耦合器分束比有一定的调节作用;3dB光纤耦合器在C+L波段波长响应平缓,带宽范围达到150nm;分束比3∶7和1∶9的耦合器带宽范围分别是210nm和330nm;分束比1∶99的耦合器带宽范围是420nm。此研究结果对制作非对称宽带耦合器提供了参考依据。(本文来源于《激光技术》期刊2019年06期)

刘伟[3](2018)在《熔锥型光纤耦合器的特性分析与优化》一文中研究指出随着光纤通信的快速发展,对各种光器件的要求越来越高,光纤耦合器作为在光纤通信中使用最多的光无源器件,对光纤通信质量起到了至关重要的作用。光纤耦合器种类繁多,工艺多样,其中熔锥型光纤耦合器凭借着优良的性能成为现在使用最多的光纤耦合器。耦合模理论是分析光纤耦合器的最主要理论,为光纤耦合器的发展奠定了理论基础。随着计算机技术的发展,各种数值仿真应用到光纤耦合器的研究中。目前,对熔锥型光纤耦合器研究最多的就是有限单元法和光束传播法。有限单元法在分析模场模式上有着巨大的优势,被用来模拟耦合器特性。光束传播法相对有限元法要计算简单,在模拟耦合器耦合情况上有着突出的表现。本文首先基于有限元仿真软件COMSOL对光纤耦合器进行仿真,根据其模场特性,分析耦合情况。接着,利用光束传播法仿真软件Rsoft对熔锥型光纤耦合器进行仿真。通过改变耦合器的参数展开了实验,研究了熔融度对熔锥型光纤耦合器的分光比特性的影响,同时研究了熔锥型光纤耦合器的附加损耗与耦合长度等之间的关系。通过仿真实验发现,光纤耦合器的分光比特性和熔融度成周期性关系,附加损耗和耦合长度相关,并提出了拉锥区熔融区长度比来分析附加损耗。在此研究基础上提出了熔锥型光纤耦合器的优化模型。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-03-01)

刘伟,欧阳鑫[4](2017)在《熔融度对熔锥型光纤耦合器特性影响研究》一文中研究指出光纤耦合器是现代光纤器件的一个主要部分,熔融拉锥方法是目前制造光纤耦合器应用最广的方法。熔锥型光纤耦合器在制作过程中受到很多种因素影响,文本主要研究熔融度对熔锥型光纤耦合器分特性的影响研究。本文选用合适的连续函数描述了熔锥型光纤耦合器在制作过程中锥形区的渐变特性和熔融度的关系,并建立熔融性光纤耦合器的结构模型。利用数值模拟的方法,讨论了光纤耦合器在不同的熔融度情况下,分光比、插入损耗、附加损耗的变化情况。得出熔融性光纤耦合器的分光比随熔融度周期变化,对于同一种光纤耦合器,周期随着熔融度增加而越来越小。对于不同光纤耦合器,随着光纤耦合器的长度减小,每个周期的长度增加。这对生产中控制光纤耦合器分光比提供了重要的理论依据。(本文来源于《软件》期刊2017年10期)

许爱雪,李燕,谢飞,李国玉,杨康[5](2017)在《熔锥型光纤耦合器折射率传感特性研究》一文中研究指出构建了熔锥型光纤耦合器微米量级下的波导结构模型。利用光束传播法对光功率在熔锥型光纤耦合器模型中的分布变化进行了数值模拟,分析得到了在不同折射率环境下耦合器输出光谱响应图的变化规律。依据微米量级光纤倏逝场耦合模理论,搭建基于熔锥型光纤耦合器结构模型的传感实验系统,研究了其透射光谱与外界蔗糖溶液折射率的变化关系。理论模拟和实验结果表明,当外界环境溶液折射率在1.3330~1.4000范围内变化时,传感结构透射光谱的漂移与折射率变化呈现良好的线性关系,响应灵敏度能够达到2272.7569 nm/RIU。该折射率传感结构测量范围宽,响应速度快,结构紧凑,传感光路搭建操作简单。(本文来源于《激光与红外》期刊2017年04期)

李文娟,郑煜,段吉安,王丽军,李继攀[6](2017)在《熔锥型光纤耦合器耦合比与拉伸长度的关系》一文中研究指出为探明光纤耦合器制造过程中耦合比与拉伸长度之间的关系,基于熔融拉锥法实验研究预设耦合比和预设拉伸长度作为拉锥停止准测,实际耦合比和实际拉伸长度的分布规律。研究结果表明:预设耦合比作为拉锥停止准测的情况下,实际拉伸长度的离散度小于0.5 mm;预设拉伸长度作为拉锥停止准测的情况下,随着预设拉伸长度的增加,实际耦合比的离散度由1.13%增加到21.16%;当预设拉伸长度在12.0~12.6 mm时,实际耦合比y与理论拉伸长度x之间存在线性关系y=177.3-6.5x。该研究为光纤耦合器熔融拉锥制造工艺与设备的改进、优化提供理论与技术基础。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2017年02期)

许爱雪,刘明生,李燕,谢飞,李国玉[7](2017)在《熔锥型光纤耦合器损耗特性研究》一文中研究指出分析研究了熔锥型光纤耦合器微米量级下波导结构的光传输特性,利用光束传播法对光功率在光纤间能量分布进行数值模拟,得到了不同拉伸长度下耦合器输出光功率变化规律。以熔融拉锥方法为制作熔锥型光纤耦合器的实验平台,分析了在10mm到35mm拉伸长度范围内耦合器与附加损耗和插入损耗偏差的参数关系;并利用光谱特性测试光纤耦合器的性能参数:插入损耗、附加损耗。理论模拟和实验研究数据发现:拉伸长度在20mm左右时,耦合器的光学性能相对较好,说明该长度下熔锥型耦合器的光学性能稳定良好,并为进一步优化熔锥型光纤耦合器的制作技术和工艺提供有益参考。(本文来源于《激光杂志》期刊2017年02期)

王鹏[8](2016)在《熔锥型微米光纤耦合器光学特性与传感技术研究》一文中研究指出本文主要研究熔锥型光纤耦合器的光学特性,分别分析了微米单模光纤耦合器与多模光纤耦合器的结构参数之间的数值关系,通过Rsoft软件与Comsol软件仿真分析光纤耦合器的光学特性。使用光纤熔接机制作熔锥型微米光纤耦合器,并使用熔锥型微米单模光纤耦合器进行液体折射率的测量,利用熔锥型微米多模光纤耦合器结合磁流体进行了磁场测量。本文完成的光纤耦合器仿真模型,更加接近耦合器传输的真实情况,使用熔接机制作的光纤耦合器,如果后期使用玻璃管或钢管进行封装,可以使其承受恶劣的测量环境,并保持测量性能的稳定性,且该种生产制备方法简单、灵活、适合大批量生产。本文的主要内容如下:(1)首先介绍了光纤耦合器的分类,以及光纤耦合器的制作方法并分析几种方法的优点和不足之处。然后介绍光纤耦合器的研究现状,以及光纤耦合器针对不同测量参数的传感技术应用。(2)介绍了耦合模式理论,根据仿真结果以及实际制作的其熔融区域与锥形区域的结构特点,提出弱融-强融-微纳波导融合模型的分段结合方法,使得理论分析对实际有了更充分的指导意义。本章还分析了熔锥型光纤耦合器的结构参数之间的数值关系,理论上提出融合度的计算公式。(3)通过Rsoft软件理论仿真微米单模光纤耦合器的结构参数对光纤耦合器光学特性的影响。理论分析光纤耦合器用于折射率测量的可行性。使用Comsol软件分析了微米单模光纤耦合器中光场的分布,使用光纤熔接机制作耦合器,并提出了光纤耦合器折射率传感器,搭建折射率测量系统,得到了相应的测量结果。(4)使用Rsoft软件理论仿真微米多模光纤耦合器的结构参数对光纤耦合器输出特性的影响。完成了微米多模光纤耦合器的折射率测量实验,证明相比于微米单模光纤耦合器,微米多模光纤耦合器对外界折射率更加的敏感。理论验证了微米多模光纤耦合器用于磁场测量的可行性。随后,结合空心光纤与磁流体制作磁场测量传感探头,搭建磁场测量系统,并完成相应的实验。本文对熔锥型光纤耦合器的结构参数进行了分析,首次对耦合系数进行了分段的分析。首次使用光纤熔接机制作了耦合器,熔融区截面直径最细可到达18μm,并对比了单模光纤耦合器与多模光纤耦合器对外界环境的折射率灵敏度,发现在同样的尺寸情况下,多模光纤耦合器用于折射率传感的灵敏度更高。(本文来源于《东北大学》期刊2016-12-01)

苗培培,朱益清,王俊,陶星晨,姚晓天[9](2015)在《熔锥型光纤耦合器拉制过程的仿真和实验研究》一文中研究指出基于熔锥型光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型.利用光束传播法对耦合器的拉制过程进行数值模拟,得到耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦合器的能量分布图.理论模拟和实验结果表明,光纤间熔融度与制作耦合器时的氢气流量及拉伸速度有关,氢气流量大,拉伸速度小,熔融度就大;光纤之间的耦合作用与拉伸长度及熔融度有关,拉伸长度增加或熔融度增大,都会使光纤间的耦合更加显着;拉伸长度不大时,锥形区的耦合可以忽略;随着拉伸长度的增加,光纤变细,耦合作用逐渐增强,锥形区的耦合现象越明显,同时光场也逐渐由纤芯向外发散,产生附加损耗.(本文来源于《光子学报》期刊2015年09期)

李广智,李丽娟[10](2015)在《熔锥型光纤耦合器制作参数测定与分析》一文中研究指出光纤耦合器是一种用于实现光分路与合路的光元源器件,它在光纤通信与信号处理等方面得到了十分广泛的应用。本文主要研究分析不同分光比对制作2×2光纤耦合器的影响,得出了基于OC-2020型光纤熔融拉锥机制作分光比为50%、60%、70%、80%、90%的耦合器时的最佳设定分光比。(本文来源于《电子制作》期刊2015年06期)

锥型耦合器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了探究非对称耦合器的特性,利用具有折射率差异的两根光纤制作了宽带耦合器。采用数值计算模拟了不同折射率差光纤耦合器的光场分布以及输出光功率随拉伸长度的变化曲线,并分析了两种宽带耦合器的带宽差异以及熔融度对功率转换比的影响;采用光束传播法,通过仿真模拟得到了理论带宽。结果表明,耦合的功率转换比随两根光纤的不对称情况而变化,功率转换比调节到耦合器分束比的大小时,耦合器带宽最宽;熔融度对宽带耦合器分束比有一定的调节作用;3dB光纤耦合器在C+L波段波长响应平缓,带宽范围达到150nm;分束比3∶7和1∶9的耦合器带宽范围分别是210nm和330nm;分束比1∶99的耦合器带宽范围是420nm。此研究结果对制作非对称宽带耦合器提供了参考依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

锥型耦合器论文参考文献

[1].赵琳楠.熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究[D].北京交通大学.2019

[2].周梦薇,任偲源,朱益清,姚晓天.熔锥型宽带光纤耦合器的研究[J].激光技术.2019

[3].刘伟.熔锥型光纤耦合器的特性分析与优化[D].昆明理工大学.2018

[4].刘伟,欧阳鑫.熔融度对熔锥型光纤耦合器特性影响研究[J].软件.2017

[5].许爱雪,李燕,谢飞,李国玉,杨康.熔锥型光纤耦合器折射率传感特性研究[J].激光与红外.2017

[6].李文娟,郑煜,段吉安,王丽军,李继攀.熔锥型光纤耦合器耦合比与拉伸长度的关系[J].中南大学学报(自然科学版).2017

[7].许爱雪,刘明生,李燕,谢飞,李国玉.熔锥型光纤耦合器损耗特性研究[J].激光杂志.2017

[8].王鹏.熔锥型微米光纤耦合器光学特性与传感技术研究[D].东北大学.2016

[9].苗培培,朱益清,王俊,陶星晨,姚晓天.熔锥型光纤耦合器拉制过程的仿真和实验研究[J].光子学报.2015

[10].李广智,李丽娟.熔锥型光纤耦合器制作参数测定与分析[J].电子制作.2015

论文知识图

熔锥型耦合器腰锥剖面示意图1-4(a)锥型耦合器与波导结...熔锥型耦合器的几何结构熔融拉锥型耦合器示意图光纤熔锥型耦合器声发射传感器...1-5锥形光纤与波导耦合原理

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