微納光纖表面粗糙度引起的散射損耗理論研究.pdf

1、表面粗糙度是引起光波導損耗的重要因素之一，特別是當波導線寬或直徑接近或小于光波長時，表面粗糙度對其損耗的影響尤為重要。微納光纖是由熔融玻璃拉制而成，在玻璃轉(zhuǎn)化溫度時，由于分子熱運動產(chǎn)生的毛細波將固化在微納光纖表面，使得微納光纖表面產(chǎn)生不可避免的粗糙度。本文主要研究了三種計算微納光纖由于其表面粗糙度引起散射損耗的方法，分別為：引入電流源方法，耦合模式方法和解麥克斯韋方程方法。 引入電流源方法是通過將微納光纖表面粗糙部分近似成光滑光

2、纖表面的電流源，本文主要研究了該電流源和散射電場之間的關系。對于耦合模式方法，主要研究光纖內(nèi)傳導的傳導模式與散射模式的耦合關系。解麥克斯韋方程方法與電流源理論類似，也是將粗糙光纖的表面粗糙度轉(zhuǎn)化成光滑光纖表面的電流源的形式，解帶電流的麥克斯韋方程組即可求得散射電場從而得到散射損耗。 詳細的理論介紹之后分別給出了損耗系數(shù)關于表面粗糙度周期、幅度，微納光纖直徑以及工作波長之間的關系。通過這些直觀的曲線圖，我們得到以下結論：微納光纖的