基于柱面楔型折射率漸變光纖的耦合系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著光器件的飛速發(fā)展、半導體激光器的性能日益優(yōu)越，光纖通信在通信行業(yè)所扮演的角色也越來越重要。作為光纖通信的主要光源，半導體激光器是光纖通信的核心器件，但是其發(fā)散角大且不對稱導致的光束質量問題一直是個難題。半導體激光器與單模光纖的耦合，對于光纖通信的發(fā)展有著十分重要的意義。如何提高半導體激光器與單模光纖的耦合效率成為研究人員越來越關心的問題。
　　本文基于柱面楔型折射率漸變光纖（Cylindrical Wedge-shaped G

2、raded Index Fiber,CWGIF）進行耦合系統(tǒng)的設計，主要研究內容可以概括如下：
　?。?）根據激光原理、應用光學、光纖光學知識，對CWGIF耦合系統(tǒng)進行理論分析，并通過計算給出耦合系統(tǒng)的初始結構參數的值。
　　（2）在ZEMAX軟件中利用物理光學傳播法（Physical Optics Propagation,POP）模塊、編寫自定義曲面方式分別建立半導體激光器模型和CWGIF耦合系統(tǒng)模型；在BeamPROP軟

3、件中利用其與ZEMAX連接對話、自定義多邊形波導方式分別建立半導體激光器模型和CWGIF耦合系統(tǒng)模型。
　?。?）采用ZEMAX軟件，對CWGIF耦合系統(tǒng)進行光斑優(yōu)化，得到更小尺寸的光斑；利用BeamPROP軟件精確的光束傳播法（Beam Propagation Method，BPM）計算CWGIF耦合系統(tǒng)的耦合效率。
　　（4）通過改變半導體激光器與CWGIF不同方向的對準偏差，研究了CWGIF耦合系統(tǒng)的公差，并對結果進行