確定光子晶體光纖軸向方位角的前向散射圖案特征法的研究.pdf

1、為了滿足加工和制作光子晶體光纖器件時(shí)的方位角定位需求，本文提出確定光子晶體光纖軸向方位角的前向散射圖案特征法。對(duì)激光照射光子晶體光纖產(chǎn)生散射現(xiàn)象進(jìn)行仿真模擬設(shè)計(jì)和理論分析，并在實(shí)驗(yàn)上基于前向散射圖案確定光子晶體光纖軸向方位角的進(jìn)行了研究和應(yīng)用研究。
　　首先，基于激光照射光子晶體光纖產(chǎn)生散射光現(xiàn)象，提出實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)步驟。采用光學(xué)模擬軟件 COMSOL，模擬激光側(cè)邊照射光子晶體光纖。對(duì)其產(chǎn)生的散射光的前向散射圖案分析，由前向

2、散射圖案的中心亮點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度值，或前向散射圖案分成上下半部分的電場(chǎng)強(qiáng)度值總和，或前向散射光電場(chǎng)強(qiáng)度值總和，做特征值分析均可用于確定光子晶體光纖軸向方位角為ГК方向的位置。
　　其次，在實(shí)驗(yàn)上基于激光垂直照射光子晶體光纖產(chǎn)生的散射光現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)上采集到的前向散射圖案與仿真模擬進(jìn)行了對(duì)比分析，確定采用求取散射條紋區(qū)域光強(qiáng)值總和作為特征值，建立了特征值與光子晶體光纖軸向方位角的關(guān)系。針對(duì)前向散射圖案中散射條紋的變化，提出幾種特征值方法分析

3、確定光子晶體光纖軸向方位角，對(duì)比并得出基于前向散射圖案半幅散射條紋強(qiáng)度值總和為特征值分析可實(shí)現(xiàn)光子晶體光纖軸向方位角確定。
　　最后，基于本文提出的半幅散射條紋強(qiáng)度值總和特征值確定法，驗(yàn)證了三種空氣孔排列結(jié)構(gòu)不同的光子晶體光纖軸向方位角的確定，且精確度均在0.5°以內(nèi)。進(jìn)一步對(duì)散射圖案特征法應(yīng)用于光纖側(cè)邊拋磨技術(shù)進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了光子晶體光纖定軸側(cè)邊拋磨加工。因此，本文提出的半幅散射條紋強(qiáng)度值總和特征值確定法，可用于確定光子晶體光

4、纖的方位角。
　　這種圖案特征法是一種無(wú)破壞性、非接觸、在線、無(wú)污染、處理方法簡(jiǎn)單、精度高、不受位置影響以及適用于各種光子晶體光纖特殊方位角的確定的方法，而且在光子晶體光纖器件的制作加工過程，具有重要的應(yīng)用前景。
　　本論文的創(chuàng)新在于：
　　1.理論仿真研究前向散射圖案用于分析確定光子晶體光纖軸向方位角，為實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)。
　　2.探究確定光子晶體光纖軸向方位角的前向散射圖案特征法。驗(yàn)證其它結(jié)構(gòu)光子晶體光纖軸向方位