GRIN聚合物微球用作平行光束至光纖的耦合器的耦合性能研究.pdf

1、 本文從梯度折射率介質(zhì)光學(xué)的基本理論出發(fā)對球?qū)ΨQGRIN微球透鏡的光學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析；選擇兩種適當(dāng)單體，采用懸浮擴(kuò)散共聚法制備出聚合物梯度折射率微球透鏡；測量所得透鏡的折射率分布曲線和其他光學(xué)參數(shù)。 在此基礎(chǔ)上，對用各種不同參數(shù)的GRIN微球透鏡以及均勻球的耦合性能進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析，證明用GRIN微球透鏡耦合性能比均勻球更優(yōu)越。本文的主要內(nèi)容如下： 第一章簡要介紹梯度折射率光學(xué)、高分子梯度折射率材料的發(fā)展歷

2、史與現(xiàn)狀，及本工作的研究內(nèi)容與意義。 第二章闡述了一般GRIN球透鏡的基礎(chǔ)理論及球透鏡的典型模型—Maxwell魚眼微球透鏡的各種光學(xué)性能，說明了此類透鏡的優(yōu)越性。 第三章介紹了懸浮擴(kuò)散共聚法制備GRIN微球透鏡的工藝過程，及對所制備的聚合物球透鏡的折射率分布、透過率、不圓度等光學(xué)參數(shù)進(jìn)行的測量。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，并對制備過程中工藝條件的改善提出了改進(jìn)的建議。 第四章根據(jù)球?qū)ΨQ梯度折射率介質(zhì)內(nèi)光線傳輸?shù)幕纠?/p>

3、論，對各種不同參數(shù)的Maxwell魚眼微球透鏡耦合效率進(jìn)行了系統(tǒng)的計(jì)算。為便于比較，對不同折射率的均勻介質(zhì)微球透鏡的耦合效率也一并進(jìn)行了計(jì)算，從理論上證明了GRIN球透鏡在光纖耦合方面的的優(yōu)越性。 第五章根據(jù)球?qū)ΨQ梯度折射率介質(zhì)內(nèi)光線傳輸?shù)幕纠碚摚瑢δ嫦蛱荻鹊腗axwell魚眼微球透鏡進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出逆向Maxwell魚眼微球透鏡的焦距公式，并對它的耦合效率進(jìn)行理論計(jì)算。 第六章歸納全文，總結(jié)出梯度折射率聚合物微球