导读:本文包含了熔融拉锥光纤耦合器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:熔锥型光纤耦合器,光束传播法,分光比,损耗
熔融拉锥光纤耦合器论文文献综述
苗培培[1]（2015）在《熔融拉锥光纤耦合器特性的研究》一文中研究指出随着光纤通信技术的快速发展,光纤器件在光通信领域的应用越来越广泛,其中熔锥型光纤耦合器已经成为应用最广泛的光纤无源器件。就其各项特性指标而言熔锥型光纤耦合器也是最具代表性的一类器件。为满足不断发展的光纤通信行业的需求,光纤耦合器正在朝多功能,高性能的方向发展。因此,对各类光纤耦合器的性能的探究是十分必要的,通过对光纤耦合器件特性的分析,总结出不同类型的光纤耦合器的性能特点,可以进一步优化器件的性能,为设计更多类型的耦合器产品打下基础。首先本文对单根光纤的结构及光在光纤中的传输特性,光纤耦合器的常用的加工制作方法,熔锥型光纤耦合器的类型及其常用的理论分析方法做了全面的概述。介绍了光纤的结构特点及光束在光纤中的传输原理。并对光纤耦合器的制作方法,包括腐蚀法、抛磨法及熔融拉锥法做了介绍。其中熔融拉锥法因其成本低,操作简单,易于控制,制作的耦合器性能优异等优势,得到国内外广大厂商的青睐,此种加工方法应用最为广泛,文中对熔融拉锥系统做了较为详细的描述。对通过熔锥法制作的对称型及非对称型耦合器做了简单介绍。并讲述了研究光纤耦合器的几种方法,包括耦合模理论,有限元法和光束传播法。其中光束传播法由于其计算准确,占用空间小,计算时间少等优点而应用与波导中光传输的分析。本文就是利用此种方法对耦合器的特性做出探究。然后,文中利用耦合模理论对普通光纤耦合器的分光比进行了分析,说明了耦合模理论的复杂性。基于熔融拉锥光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,结合熔融拉锥过程中两光纤间熔融度变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型。并首次利用光束传播法原理对普通光纤耦合器拉锥过程进行数值模拟,得到了耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦合器的能量分布图,并得到了耦合器在拉伸过程中的损耗曲线。分析可得拉伸长度的增加和熔融度增大,都会使光纤之间的耦合效应越显着。并通过实验方法制作光纤耦合器并实时监测耦合器制作过程中分光比变化特性,实验得出的曲线结果同仿真结果高度一致,验证了理论仿真的正确性,并且还表明不同的拉制条件会影响光纤间熔融度的大小,氢气流量大,拉伸速度小,光纤熔融度就大。通过对不同拉伸长度的耦合器模拟计算得到的光场分布,可看出拉伸长度不大时,锥形区的耦合可以忽略；随着拉伸长度的增加,光纤变细,锥形区的耦合效应变得越来越明显；同时光场也逐渐由纤芯向外发散,由此会产生附加损耗。最后,介绍了非对称熔锥型光纤耦合器可以展宽带宽的原理。依据宽带耦合器的结构特点建立熔锥型宽带耦合器即非对称光纤耦合器模型。并利用光束传播法对此分别对不同直径比,熔融度的模型进行仿真计算,得出了非对称光纤耦合器随拉伸长度的分光比变化曲线及损耗曲线,并计算得出带宽曲线。结果显示,与对称型光纤耦合器分光比特性不同的是两光纤间能量产生了不完全转换,且两光纤间直径偏差大小会影响分光比特性,通过对其带宽特性的仿真发现非对称结构可以增加其带宽。熔融度变化大的耦合器其损耗会多一些。因此直径比及熔融度大小会影响此类耦合器的带宽特性。通过对这些特性的分析发现在制作宽带耦合器是要注重光纤的预拉伸长度及火焰大小,拉伸速度的设定,及对光纤预拉伸长度的控制。这些不仅会影响光纤耦合器的带宽,也会使其损耗增多。本文中将实验与仿真相结合,找出影响耦合器性能的制作工艺参数,这对耦合器的实际加工制作具有指导意义。(本文来源于《江南大学》期刊2015-12-01）
张伟[2]（2015）在《细径保偏光纤耦合器熔融拉锥制造技术的研究》一文中研究指出保偏光纤耦合器是应用保偏光纤制作的光纤耦合器,是实现线偏振光耦合、分用以及复用的关键器件,是组成光纤陀螺的重要器件。在保偏光纤器件制造中采用细径光纤不仅可以减小器件体积,增加光纤陀螺的集成化程度,降低生产成本和光纤温度敏感,而且能够提高光纤陀螺的性能。采用细径保偏光纤是光纤器件发展的重要趋势,因而研究细径保偏光纤耦合器的制造具有重要意义。随着光纤直径向几十微米尺寸延伸,不利于光纤对轴和熔融拉锥的很多特性突显,例如光纤易于弯曲扭转、强度降低和几何尺寸减少等,并且熔融拉锥过程对各物理量的控制要求更加精密,因而对保偏光纤对轴和熔融拉锥过程中拉力、温度和速度等各物理量的控制提出了更高的要求。本文对细径保偏光纤耦合器熔融制造中的关键技术进行研究,从细径保偏光纤的高精度对轴、熔融拉锥蠕变建模、拉力控制及加热方式等四个方面进行深入研究,并且最后在此基础上建立细径保偏光纤耦合器制造实验平台。在保偏光纤高精度对轴方面,建立细径保偏光纤的折射率模型,利用有限元软件对细径保偏光纤的侧向成像进行仿真,通过对仿真结果分析选择焦点附近的最大光强变化检测保偏光纤的偏振轴。提出一种光纤与电动平台旋转中心同轴度的调节方法,经图像处理得到光纤图像的轮廓,采用最小二乘法计算出光纤中心的直线方程,得到光纤中心与电动旋转中心的距离。采用基于阈值的图像清晰度函数,确定显微镜检测的位置,然后将采集的数据进行傅里叶滤波和叁次样条拟合,得到保偏光纤偏振轴的位置。在光纤熔融拉锥蠕变建模方面,光纤熔融拉锥的过程是光纤蠕变的过程,分析粘弹性材料的玻璃化温度及假定温度、力学性能以及简单热流变特性。通过拉伸实验测得光纤的玻璃化温度,采用广义Maxwell模型描述光纤材料在变温下的应力松弛。测量光纤材料的蠕变恢复曲线,以迟缓矩为约束条件,采用有条件最优化搜索求解光纤材料的迟缓模量系数和迟缓时间,建立迟缓模量与松弛模量的关系,得到松弛模量系数和松弛时间。由松弛模量和蠕变柔量的卷积关系建立光纤的蠕变模型,对两个温度的蠕变模型数值求解,最后建立光纤蠕变和蠕变速率模型。在光纤熔融拉锥拉力控制技术方面,设计保偏光纤熔融拉力控制装置。该控制装置由计算机、拉伸机构、圆光栅和电磁力控制电路等组成,通过检测光纤支架的旋转角度,改变线圈中的电流,实现对拉伸力的实时控制。建立拉伸机构的叁维空间模型,计算永磁铁的空间运动轨迹,对永磁铁和线圈之间的电磁力进行叁维有限元仿真,从理论仿真验证该控制方法。设计电磁力的控制电路,建立拉力和电磁力的关系,最后通过实验建立线圈中的电流、支架旋转角度和光纤支架拉力的关系,实现熔融拉锥过程的拉力控制。最后,建立细径保偏光纤耦合器制造平台。对细径保偏光纤耦合器的制造工艺进行研究,设计一个采用高压电弧的加热源,采用电压闭环和电流控制,通过电弧控制电压控制电弧放电电流。采用红外热像仪对弧区温度进行测量,建立弧区温度与放电频率、电弧控制电压和加热距离的关系,检测高压电弧的最高温度及其加热稳定性。利用有限元方法对熔融拉锥前进行预热分析。设计了光纤夹持夹具,研究熔融拉锥速度的控制策略和消光比测试光路,最后制造出非匹配型细径保偏光纤耦合器。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-04-01）
李焕路,娄淑琴[3]（2010）在《熔融拉锥型光纤耦合器损耗的实验研究》一文中研究指出结合2×2熔锥型光纤耦合器的制作,实验研究了拉锥速度、耦合长度、火焰位置3个关键制作参数对耦合器的插入损耗和附加损耗影响。当拉锥速度控制在150μm/s时,耦合器的插入损耗和附加损耗可以控制在较低水平;在拉锥长度较短的区间内,插入损耗与拉锥长度基本成线性关系;制作低损耗耦合器,火焰存在最佳高度为5.75 mm。(本文来源于《光电子.激光》期刊2010年10期）
李焕路,康泽新,娄淑琴[4]（2009）在《熔融拉锥光纤耦合区形状对于损耗的影响》一文中研究指出熔融拉锥型光纤耦合器是目前使用最普遍的耦合器,在光纤通信、光纤传感、光纤检测系统中的有重要的作用。文中结合2×2熔锥型光纤耦合器的制作,对拉锥耦合区的形状和直径进行分析,研究了单根光纤拉锥,光纤平行放置耦合和扭绞放置耦合等情况下的损耗情况。研究结果显示平行放置光纤的耦合器具有更小的损耗,但耦合几率略小。文中对优化耦合器制作参数提供参考。(本文来源于《2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集（下册）》期刊2009-11-21）
倪玮,吴兴坤[5]（2006）在《激光熔融拉锥型微型光纤耦合器设计》一文中研究指出采用聚焦红外激光光束进行熔融加热,针对激光熔融拉锥型光纤耦合器设计了一种熔融区域长度为200μm的微型光纤耦合器.使用光束传输法对拉锥长度和耦合区域的宽度进行了模拟并与实验结果比较,在1320μm的拉锥长度和14μm的耦合宽度处找到了最优化且低损耗的耦合器尺寸配置.(本文来源于《光子学报》期刊2006年11期）
张元清[6]（2006）在《熔融拉锥型全光纤耦合器性能分析》一文中研究指出针对市场上最急需的,生产中最常用的熔融拉锥型全光纤耦合器,介绍了它的工作原理、制作方法以及参数测量等内容,从实验上测量了所生产光纤耦合器的插入损耗、工作波长、方向性以及工作温度等,通过实验测试表明我们所生产的光耦合器器从各项指标上都达到了实用要求。(本文来源于《重庆教育学院学报》期刊2006年03期）
帅词俊,段吉安,王炯,钟掘[7]（2006）在《光纤耦合器熔融拉锥粘弹性建模与分析》一文中研究指出根据热粘弹流变理论和时温等效原理,以广义Maxwell模型模拟高温下熔融光纤玻璃的粘弹特性,建立了光纤耦合器熔融拉锥过程热粘弹数值分析模型;采用热电偶和电位差计测定了气体火焰的温度;并以此温度场作为边界条件,结合有限元软件对光纤耦合器熔融拉锥过程进行热瞬态数值分析,得到了光纤耦合器在熔融拉伸过程中的应力应变场。实验结果表明:当最高温度为1 171℃,拉伸速度为0.15μm/s时,最大拉应力为20.0 MPa;光纤内部的最大等效应力与拉锥速度呈正比,且在拉伸的过程进行大约0.4 s后光纤内部应力达到稳定。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2006年01期）
刘景琳,段吉安,苗健宇,钟掘[8]（2006）在《熔融拉锥型光纤耦合器实验研究》一文中研究指出根据光纤的消逝场耦合模理论,论述了熔融拉锥型光纤耦合器的工作原理;以六轴型熔融拉锥机为实验平台,研究了熔融拉锥法制作3 dB单模光纤耦合器的过程;分析了拉伸速度与附加损耗及损耗偏差的关系,发现拉伸速度为150μm/s时,耦合器的性能达到最优;此外,利用光学测试系统测试了光纤耦合器的插入损耗、附加损耗、方向性与均匀性等光谱特性参数。研究结果表明,所得实验结果与耦合理论分析结果吻合,说明该方法具有制作过程简单、附加损耗低、环境稳定以及成本低廉等优点。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2006年01期）
夏益民,黄明辉,段吉安,帅词俊,苗健宇[9]（2005）在《熔融拉锥光纤耦合器波长响应研究》一文中研究指出基于变分理论,分析了常规对称单模熔融拉锥光纤耦合器的腰部区域和梯度区域的耦合行为,得出了耦合器耦合比与波长的关系,并在熔融拉锥机的实验平台上进行了相应的波长响应实验,理论和实验结果都表明:在一定波长范围内,耦合比不但对波长敏感,且响应具有单调性。利用此特性,光纤耦合器有望作为光波长敏感元件,开发出结构简单、造价低廉的光波长探测器。(本文来源于《传感器技术》期刊2005年12期）
蔡国华,段吉安,帅词俊,易子馗[10]（2005）在《熔融拉锥光纤耦合器熔锥区的红外光谱研究》一文中研究指出以不同拉锥速度制作的耦合器为样品,用显微红外光谱仪测试了其熔区和锥区。实验发现:在1100cm-1和810cm-1左右有两个明显的特征峰;1100cm-1特征峰在锥区的波数最高,熔区次之,裸光纤最小;随着拉锥速度的增大,1100cm-1特征峰移向高波数;150μm/s的拉锥速度下制作的耦合器熔锥区析晶少,微观结构畸变小,性能最优。(本文来源于《光通信技术》期刊2005年07期）
熔融拉锥光纤耦合器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
保偏光纤耦合器是应用保偏光纤制作的光纤耦合器,是实现线偏振光耦合、分用以及复用的关键器件,是组成光纤陀螺的重要器件。在保偏光纤器件制造中采用细径光纤不仅可以减小器件体积,增加光纤陀螺的集成化程度,降低生产成本和光纤温度敏感,而且能够提高光纤陀螺的性能。采用细径保偏光纤是光纤器件发展的重要趋势,因而研究细径保偏光纤耦合器的制造具有重要意义。随着光纤直径向几十微米尺寸延伸,不利于光纤对轴和熔融拉锥的很多特性突显,例如光纤易于弯曲扭转、强度降低和几何尺寸减少等,并且熔融拉锥过程对各物理量的控制要求更加精密,因而对保偏光纤对轴和熔融拉锥过程中拉力、温度和速度等各物理量的控制提出了更高的要求。本文对细径保偏光纤耦合器熔融制造中的关键技术进行研究,从细径保偏光纤的高精度对轴、熔融拉锥蠕变建模、拉力控制及加热方式等四个方面进行深入研究,并且最后在此基础上建立细径保偏光纤耦合器制造实验平台。在保偏光纤高精度对轴方面,建立细径保偏光纤的折射率模型,利用有限元软件对细径保偏光纤的侧向成像进行仿真,通过对仿真结果分析选择焦点附近的最大光强变化检测保偏光纤的偏振轴。提出一种光纤与电动平台旋转中心同轴度的调节方法,经图像处理得到光纤图像的轮廓,采用最小二乘法计算出光纤中心的直线方程,得到光纤中心与电动旋转中心的距离。采用基于阈值的图像清晰度函数,确定显微镜检测的位置,然后将采集的数据进行傅里叶滤波和叁次样条拟合,得到保偏光纤偏振轴的位置。在光纤熔融拉锥蠕变建模方面,光纤熔融拉锥的过程是光纤蠕变的过程,分析粘弹性材料的玻璃化温度及假定温度、力学性能以及简单热流变特性。通过拉伸实验测得光纤的玻璃化温度,采用广义Maxwell模型描述光纤材料在变温下的应力松弛。测量光纤材料的蠕变恢复曲线,以迟缓矩为约束条件,采用有条件最优化搜索求解光纤材料的迟缓模量系数和迟缓时间,建立迟缓模量与松弛模量的关系,得到松弛模量系数和松弛时间。由松弛模量和蠕变柔量的卷积关系建立光纤的蠕变模型,对两个温度的蠕变模型数值求解,最后建立光纤蠕变和蠕变速率模型。在光纤熔融拉锥拉力控制技术方面,设计保偏光纤熔融拉力控制装置。该控制装置由计算机、拉伸机构、圆光栅和电磁力控制电路等组成,通过检测光纤支架的旋转角度,改变线圈中的电流,实现对拉伸力的实时控制。建立拉伸机构的叁维空间模型,计算永磁铁的空间运动轨迹,对永磁铁和线圈之间的电磁力进行叁维有限元仿真,从理论仿真验证该控制方法。设计电磁力的控制电路,建立拉力和电磁力的关系,最后通过实验建立线圈中的电流、支架旋转角度和光纤支架拉力的关系,实现熔融拉锥过程的拉力控制。最后,建立细径保偏光纤耦合器制造平台。对细径保偏光纤耦合器的制造工艺进行研究,设计一个采用高压电弧的加热源,采用电压闭环和电流控制,通过电弧控制电压控制电弧放电电流。采用红外热像仪对弧区温度进行测量,建立弧区温度与放电频率、电弧控制电压和加热距离的关系,检测高压电弧的最高温度及其加热稳定性。利用有限元方法对熔融拉锥前进行预热分析。设计了光纤夹持夹具,研究熔融拉锥速度的控制策略和消光比测试光路,最后制造出非匹配型细径保偏光纤耦合器。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔融拉锥光纤耦合器论文参考文献
[1].苗培培.熔融拉锥光纤耦合器特性的研究[D].江南大学.2015
[2].张伟.细径保偏光纤耦合器熔融拉锥制造技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2015
[3].李焕路,娄淑琴.熔融拉锥型光纤耦合器损耗的实验研究[J].光电子.激光.2010
[4].李焕路,康泽新,娄淑琴.熔融拉锥光纤耦合区形状对于损耗的影响[C].2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集（下册）.2009
[5].倪玮,吴兴坤.激光熔融拉锥型微型光纤耦合器设计[J].光子学报.2006
[6].张元清.熔融拉锥型全光纤耦合器性能分析[J].重庆教育学院学报.2006
[7].帅词俊,段吉安,王炯,钟掘.光纤耦合器熔融拉锥粘弹性建模与分析[J].中南大学学报(自然科学版).2006
[8].刘景琳,段吉安,苗健宇,钟掘.熔融拉锥型光纤耦合器实验研究[J].中南大学学报(自然科学版).2006
[9].夏益民,黄明辉,段吉安,帅词俊,苗健宇.熔融拉锥光纤耦合器波长响应研究[J].传感器技术.2005
[10].蔡国华,段吉安,帅词俊,易子馗.熔融拉锥光纤耦合器熔锥区的红外光谱研究[J].光通信技术.2005