2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、光器件的設(shè)計中,以光波導(dǎo)的完備正交基為基礎(chǔ)的模式展開方法得到了廣泛應(yīng)用。完備正交基由有限的的離散導(dǎo)模和無限的連續(xù)輻射模構(gòu)成,而輻射模的連續(xù)譜帶來了復(fù)雜積分問題。泄漏模式的提出規(guī)避了這個問題,但是同時也帶來了自身的歸一化難題。隨著數(shù)值計算方法的蓬勃發(fā)展,以等效閉波導(dǎo)為基礎(chǔ),以準(zhǔn)導(dǎo)模和準(zhǔn)泄漏模式為正交基的復(fù)模展開方法為處理輻射模式帶來了便利,其準(zhǔn)確性和有效性在實際應(yīng)用中得到了充分的驗證。但是,源自閉波導(dǎo)模型的準(zhǔn)泄漏模究竟能在何種程度上表征輻

2、射模式,一直困擾著眾多研究者,同時也是籠罩在復(fù)模展開方法的應(yīng)用方面的一團(tuán)疑云。
  在本論文中,我們從研究輻射模式的特性入手,利用輻射模功率譜特性將一組輻射模式映射為復(fù)平面上的復(fù)模,并與等效閉波導(dǎo)中的準(zhǔn)泄漏模式進(jìn)行對比,從而揭示輻射模和準(zhǔn)泄漏模式的等價關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,借助泄漏模式能量線性衰減特性,研究對單個泄漏模式激勵條件,探索基于泄漏模式的傳感器設(shè)計方案。為了改進(jìn)傳感器設(shè)計,利用復(fù)模展開方法對W波導(dǎo)的模式特性進(jìn)行研究,并探討其

3、傳感潛力。主要工作包括:
  1、從無限包層的兩層結(jié)構(gòu)模型出發(fā),詳細(xì)分析了傍軸傳輸?shù)妮椛淠J降奈锢硖匦?,并將輻射模式映射為?fù)平面上的復(fù)模。通過對比復(fù)模與等效閉波導(dǎo)中的準(zhǔn)泄漏模式,得到了輻射模式和準(zhǔn)泄漏模式之間的等價關(guān)系。
  2、理論上研究了在光纖中激勵單漏模的物理機制,并提出了一種新型的傳輸結(jié)構(gòu)。在研究這種傳輸結(jié)構(gòu)的物理特性的基礎(chǔ)上,提出了基于功率檢測的液面高度傳感器方案:當(dāng)選擇HE16模式為激勵系數(shù)時,傳感范圍在3cm左

4、右,同時可以保證傳感靈敏度可以達(dá)到-23.30dB/cm;當(dāng)選擇HE19模式激勵時,傳感范圍約為0.8cm,傳感靈敏度可以達(dá)到-57.78dB/cm。進(jìn)一步探討了此傳感器方案在高折射率傳感上的潛力,當(dāng)采用10mm長泄漏光纖和HE13模式激勵時,能夠達(dá)到120dB/RIU的靈敏度。這種傳感結(jié)構(gòu)采用基于功率的探測方式,能夠滿足實時監(jiān)測的要求。
  3、研究了復(fù)模展開方法在處理截止波長條件下波導(dǎo)傳輸特性的準(zhǔn)確性問題。在截止區(qū)附近,解模器

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