復(fù)合波導(dǎo)光纖及其特性研究.pdf

1、復(fù)合波導(dǎo)光纖是纖維集成光學(xué)中重要的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)之一，因其在光纖通信和光纖傳感中的重要應(yīng)用價(jià)值，早在二十世紀(jì)八十年代開始就已經(jīng)引起了科學(xué)家的興趣。復(fù)合波導(dǎo)光纖通常是指單模光纖和單?；蚨嗄Ｆ桨宀▽?dǎo)所構(gòu)成的復(fù)合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。利用光纖的倏逝場(chǎng)與平板波導(dǎo)之間的耦合特性，被廣泛應(yīng)用于光纖器件和光纖傳感中。如：利用復(fù)合光纖波導(dǎo)的波長(zhǎng)選擇特性可以制成各種波長(zhǎng)濾波器、強(qiáng)度調(diào)制器和光開關(guān)；利用復(fù)合光纖波導(dǎo)的偏振選擇特性可以制成保偏光纖和偏振器。利用復(fù)合光纖波導(dǎo)的倏

2、逝場(chǎng)對(duì)外界物質(zhì)敏感特性可用于氣體或液體的分布式傳感等。本論文以纖維集成光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模擬和特性參數(shù)計(jì)算為研究目標(biāo)，對(duì)以下內(nèi)容做了詳細(xì)地分析和討論。
　　1.利用保角變換方法與三層波導(dǎo)的波動(dòng)方程相結(jié)合，建立偏心光纖的特征方程，并對(duì)該特征方程進(jìn)行求解。
　　2.通過對(duì)偏心光纖基模截止?fàn)顟B(tài)時(shí)的特征方程進(jìn)行求解，獲得偏心光纖基模的截止頻率；同時(shí)，通過改變相應(yīng)的偏心光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)，獲得偏心光纖基模的截止頻率的影響因素。

3、　　3.利用有限元方法，結(jié)合Comsole商業(yè)軟件對(duì)偏心光纖的倏逝場(chǎng)功率進(jìn)行定量分析，并對(duì)倏逝場(chǎng)功率與傳感靈敏度和傳感長(zhǎng)度之間的關(guān)系進(jìn)行定量研究。
　　4.利用有限元方法，結(jié)合Comsole商業(yè)軟件對(duì)金屬涂層光纖的偏振依賴性進(jìn)行分析和討論，包括傳輸損耗的偏振依賴特性和傳輸長(zhǎng)度的偏振依賴特性。
　　5.利用相應(yīng)的邊界處理方法，光纖包層的圓形邊界對(duì)平板芯波導(dǎo)的影響進(jìn)行分析。
　　6.通過采用耦合模理論與光束傳播方法相結(jié)合的