导读:本文包含了光纤与波导耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光学,保偏光纤,Y型波导,耦合损耗
光纤与波导耦合论文文献综述
李亮,宋凝芳,冯迪,张春熹[1]（2018）在《基于数字图像的保偏光纤与Y型波导耦合损耗分析》一文中研究指出主要研究了保偏光纤与Y型波导输入端的对准耦合。基于模场重迭积分法,数值计算5个自由度上的对准偏差对耦合损耗的影响,并设计了一种基于数字图像的实验方案。仿真与实验结果吻合较好,证明该实验方案可行。结果表明:横向位错X和Y对耦合损耗的影响最大,纵向间距Z对耦合损耗的影响较小,而角度α和β变化时产生的耦合损耗主要是由附加横向位移引起的,单纯的角度变化对耦合损耗的影响极小。若要求对准偏差损耗低于0.5 dB,则横向位错与纵向间距的容差范围分别为-1～1μm和-20～20μm。本研究为后续自动耦合系统的研究提供参考。(本文来源于《中国激光》期刊2018年11期）
林初跑[2]（2018）在《飞秒激光制备光纤耦合波导传感器》一文中研究指出光纤传感器已经广泛应用于物理、生物以及化学量的测量。为了使光纤器件具有更小的尺寸,在光纤包层中集成更多的波导成为近年来的研究热点。本论文主要针对光纤集成耦合波导传感器和飞秒激光直写光波导技术进行研究。主要内容如下:1.介绍了飞秒激光直写光波导技术的发展、基于激光波导直写技术的器件制备及其应用,综述了光纤耦合波导器件的制备以及其近年来在传感领域的应用。介绍了飞秒激光与透明物质的非线性作用、详细介绍了在高重复频率激光作用下的热累积效应以及平行波导之间的耦合模理论。2.探索、优化了低重复频率脉冲激光(1kHz和200kHz)在光纤内直写的光波导性能,实现了光在激光波导中的低损耗传输1.2d B/cm。对在紧聚焦物镜作用下得到的飞秒激光波导截面的折射率分布进行了分析,正折射率调制高达0.010,负折射率调制高达0.025。研究了激光波导的近场模场特性进行以及布拉格光栅波导的写制。3.提出、设计并制备了单模光纤耦合布拉格光栅波导传感器。优化了布拉格光栅波导的写制参数,在单模光纤内制备X型耦合器,成功将光从光纤轴心耦合到邻近光纤表面。写制布拉格光栅波导,成功将传感器应用于周围介质折射率的测量,并分析了光纤表面波导的偏振特性、温度传感特性。4.提出、设计并制备了光子晶体光纤耦合波导传感器。介绍了飞秒激光辅助的选择性填充技术,从特种光纤的熔接,到光纤精密切割,再到飞秒激光选择性开孔。光子晶体光纤耦合波导传感器中支持多个模式的传输,同时集成了液体-固体耦合波导和多模干涉仪,成功应用于温度-应变的同时测量,温度和应变的灵敏度分别高达14.73nm/℃和12.01pm/με。运用有限元分析法对混合型耦合波导进行仿真建模,计算材料的色散曲线,分析混合型耦合波导的传输模式,研究液体波导与固体波导的相位匹配条件以及计算混合耦合波导的理论温度灵敏度。仿真结果表明,光子晶体光纤耦合波导传感器的温度灵敏度为14nm/℃,与实验结果具有非常高的吻合度。5.提出、设计并制备了空芯光纤耦合波导传感器,在空芯光纤内写制激光波导并利用飞秒激光烧蚀在光纤上构建微流通道对,实现了对分析液折射率的实时测量。研究了传感器的折射率响应特性,其折射率灵敏度高达-112743 nm/RIU。理论上,运用基于有限元方法的仿真,计算得到传感器的折射率灵敏度为-108016nm/RIU,与实验中得到的灵敏度具有非常高的吻合度。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
常丽媛[3]（2018）在《单模波导与光纤耦合状态对器件偏振相关损耗性能的影响》一文中研究指出光电子集成是光电器件发展的必然趋势,它能改善器件的响应速率、光电转换效率、减小器件的功耗和串扰,能够显着提高器件的稳定性和成品率。但是,光电子集成基于波导技术,波导的光信号模场小而椭,光纤的模场大而圆,从而造成严重的模场失配,因此光集成器件在光网络中由于光纤与波导端面耦合所引起的插入损耗成为一大难题。由于插入损耗(Insertion Loss,IL)与偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss,PDL)的相互依赖关系,所以对IL的研究必然涉及对PDL相关研究。目前,光电子集成在器件性能的稳定性、设计与加工技术的成熟性及生产成本的降低等方面取得了令人瞩目的成绩,一些器件已经逐渐在工业系统中得到普及。因为芯片-光纤之间的耦合状态对最后器件以及产品的IL和PDL性能有很大影响,因此它是器件性能测试与封装中一步非常重要的技术操作。目前针对PDL的相关研究均以器件功能材料的双折射为切入点,而对器件工作中PDL的形成原理和影响因素方面鲜有相关报道,因此,本课题就光纤-波导耦合原理及其与光束偏振态的关系,从理论研究、软件模拟和实验测试叁个方面来研究解决光纤-波导耦合过程引起的IL和PDL。首先,从光束传播法(BPM)理论建立起光纤与波导端面输出模式的偏振相关的电磁场分布,进而利用两个光场之间模式匹配理论对光纤-波导耦合模式进行了分析,找到影响耦合效率偏振相关性的关键物理因素与条件:耦合间距、光纤与波导端面粗糙度和角度。进而,对光纤-波导耦合所引起的IL和PDL进行数学建模,并利用BPM专业软件产生波导端面输出模式偏振相关的精确光场分布,对这一耦合模型进行数值模拟,从而使光纤-波导耦合效率保持着精确的偏振相关性。对光波导芯片样品端面特殊研磨处理使其具有所要求的粗糙度和倾斜角,然后实验测定光纤-波导耦合引起的IL和PDL性能。模拟结果表明,对于0°和8°端面,当空气耦合间距从2μm增加到10μm时,IL都是从0.1dB增大到5dB,PDL从0.02dB增大到0.2dB;实验结果是,当IL为最小2dB时的间距约为2μm,当它逐渐增大至其5倍间距时,即约10μm时,IL值增大到3.5dB;对应的PDL却从0.1dB增大到0.25dB,说明理论计算与实验结果保持着相对的一致性。(本文来源于《长春理工大学》期刊2018-06-01）
肖锐[4]（2018）在《纳米SOI波导与光纤的耦合研究》一文中研究指出基于绝缘体上硅(SOI)纳米光波导的硅光子回路在集成光子学领域有广阔的前景,其突出的特点是通信波段透明、具有高折射率差、加工工艺与成熟的CMOS工艺技术兼容,适合大规模制备和集成。纳米SOI波导与光纤之间的高效光耦合是纳米波导器件及芯片走向应用必须攻克的难点之一。本论文针对纳米SOI波导与光纤耦合问题,提出一套利用V型槽实现纳米SOI波导与光纤自动对准并利用倒锥耦合器实现两者高效光耦合的系统结构。论文从波导与光纤耦合理论出发,通过模拟倒锥耦合器优化了器件参数。设计了器件制备的工艺流程,并通过工艺实验制备出了V型槽结构,制备出了倒锥耦合器,单个端面耦合损耗为3.5d B。本论文内容上包含两大部分。第一部分讨论了波导与光纤耦合理论,运用FDTD软件对系统结构中的倒锥耦合器进行模拟仿真,优化了器件参数。提出利用V型槽实现纳米SOI波导与光纤自动对准并利用倒锥耦合器实现两者高效光耦合的系统结构,设计了器件制备工艺流程。第二部分分析工艺结果。采用EBL(电子束光刻)和ICP刻蚀工艺制备出了SOI波导和倒锥波导。进一步在SOI倒锥上旋涂3.8μm的SU8光刻胶,使用EBL套刻工艺制备出覆盖在SOI倒锥上的SU8包层波导。为了避免端面抛光,研究了通过紫外曝光套刻技术结合ICP深刻蚀技术在耦合端面处制备深槽,为耦合器与光纤耦合提供放置空间,实现了完整的耦合器结构,耦合效率测试结果显示单个端面耦合损耗为3.5d B。为了解决光纤端面与耦合器对准的问题,研究了采用紫外曝光套刻技术和硅的各向异性湿法腐蚀方法制备V型槽,成功制备出了硅V型槽,为后续实现自动对准的光耦合奠定基础。本论文围绕纳米SOI波导与光纤的耦合问题,研究了采用电子束曝光技术在旋涂的SU8胶上直接定义SOI倒锥上的包层波导及耦合器端面;研究了用耦合器端面处深槽避免硅片解理和抛光的难点;研究了用V型槽解决光纤与耦合器的对准问题。实验结果为提高纳米SOI波导与光纤耦合效率及降低技术难度提供了思路。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
张思瑶,齐彦文,冯胜飞,王新柯,孙文峰[5]（2018）在《多芯光纤端面耦合微纳波导有机气体传感器》一文中研究指出以多芯光纤端面为平台,在其上设计并采用双光子叁维激光直写技术制备了由微柱、微棱镜、微椎体及微纳波导组成的光刻胶光路系统。实验研究了不同截面尺寸微纳波导对乙醇蒸气的光学传感响应特性。在波导截面尺寸优化后,获得标准大气压下,22℃的饱和乙醇蒸气的时间响应为1.54nm/s,最低的乙醇蒸气探测浓度为27.3g/m3,最高乙醇浓度变化响应的灵敏度为3.7×10-13 m/(g·m-3)。该器件具备小型化、远程化及操作简便等优点,有望应用于空间狭小、被检测物难以接触的环境。(本文来源于《中国科技论文》期刊2018年05期）
姚天龙,赵艳[6]（2018）在《保偏光纤环和Y波导调制器直接耦合系统高精度驱动电源设计》一文中研究指出保偏光纤环和Y波导直接耦合技术涉及光纤与Y波导相对位置、姿态的精确定位、检测与调整,对两组件位置、姿态的实时调整提出了较高的要求。本文设计并实现了一种用于调整两组件空间位姿的压电陶瓷位移台驱动电源电路。该电路以TI公司的DSP2812为控制系统核心构架,采用ADI公司的高精度D/A芯片AD669来设计驱动电源。后续的系统调试实验证明,所有D/A转换通道在4 000 Hz的刷新频率下,精度能达到0.5 mV,使对轴系统能正常工作在1°范围内,满足了工程应用的需求。(本文来源于《电子设计工程》期刊2018年03期）
杨帆,陈思远,王涉,陈洋[7]（2017）在《拉锥光纤平板波导耦合电场测量传感器的参数优化与结构改进》一文中研究指出对一种拉锥光纤平板波导耦合器(TFSC,tapered fiber-slab coupler)测量电场的方法进行了研究,详细讨论了TFSC的参数对传播性能的影响,为设计TFSC传感器结构参数打下了理论基础。在RsoftBPM中搭建仿真平台进行仿真,结合模式耦合理论,定性地分析了耦合器结构参数对测量精度、测量范围以及设备尺寸的影响;在此基础上提出了对该传感器提升测量精度或者增大测量范围的设计原则,并给出一组设计实例;分析了耦合器对原电场的畸变作用,并结合仿真对耦合器结构进行了改进。(本文来源于《重庆大学学报》期刊2017年11期）
刘通[8]（2016）在《多模光纤及绝热波导耦合器的模式调控》一文中研究指出在导波光学中,模式是描述光纤和波导中电磁场分布的基本概念,也是分析光在波导器件中传输特性的重要工具。本论文以多模光纤的模式以及绝热波导耦合器的超模为研究对象,具体研究光纤中的模式选择、模式转换和模式控制技术,并且通过采用超模整形方法设计实现一种新型绝热波导器件。主要工作包括以下内容:首先,研究了多模光纤中基于非线性效应的模式转换与控制。分析了多模光纤中的模式间四波混频效应及其对应的相位匹配条件,在此基础上,提出了利用模式间四波混频和级联拉曼散射共同作用产生高阶模超连续谱的方案,并分别在普通少模光纤和光子晶体光纤中实现了可见光波段的高阶模超连续谱产生。通过在光纤中引入偏振控制,还实现了径向偏振和角向偏振矢量光束输出。此外,对渐变折射率多模光纤中的非线性效应开展了实验研究,实现了覆盖400~2400 nm的超连续谱输出,并且观察到明显的光束净化现象。其次,提出并验证了基于光纤光栅实现光纤激光器模式选择与转换的方法。针对全光纤激光器,提出了用少模光纤布拉格光栅对实现横模选择的方法,分析了少模光纤布拉格光栅对的选模原理,基于少模光纤布拉格光栅对搭建全光纤激光器,实现了高阶模运转,斜率效率为54%,输出的高阶模纯度达到95.4%,并且通过偏振控制能够输出矢量和涡旋光束。针对全光纤放大器,设计了基于应力长周期光栅的大模场双包层光纤模式转换器,在高功率皮秒脉冲主振荡功率放大器中实现了基模与高阶模的高效转换,输出的基模和高阶模平均功率均达到117 W。最后,提出将超模整形用于绝热波导结构设计,并据此设计了一种能够双向工作的绝热波导耦合器。分析了绝热波导耦合器中的超模演化并数值仿真分析了其模式及光束传输特性,结果表明,该方案能够实现基于暗态超模的和亮态超模的双向绝热耦合且具有工作带宽大和耦合效率高的优点。实验上对该双向绝热波导耦合器的性能进行了测试,在设计波段实现了超过90%的高效双向绝热耦合。这种基于超模整形和绝热演化的波导器件具有带宽大和对制作误差容忍度高的优点,为集成光子学器件的研制提供了一种新的思路。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-10-01）
甄洪旭,杨德伟,姚天龙,宋凝芳[9]（2015）在《光纤环和Y波导调制器直接耦合偏振轴测量》一文中研究指出提出一种保偏光纤环和Y波导调制器直接耦合偏振轴测量方法。设计并搭建了偏振轴在线检测系统,通过将检测光路插入到直接耦合工艺过程中,使空间中平行的Y波导和光纤组件端面同时清晰成像于CCD像面;通过图像处理判断两端面边缘相互平行关系获取两者偏振轴的角度偏差。实验结果表明,搭建的系统用于Y波导和保偏光纤偏振轴对准时,系统实测值与理论值能较好地吻合,且系统测量精度在1°之内,对应于偏振轴角度误差产生的尾纤输出串音优于-35 d B,证明了方法的可行性。(本文来源于《光学学报》期刊2015年11期）
樊帅,陈抱雪[10]（2014）在《阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的自动化对接耦合技术研究》一文中研究指出阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的对接耦合是AWG芯片模块化的核心工作。传统的对接耦合方法是利用手动调芯技术进行对接,但是这种技术存在耗时久,精度低等缺点。为此开发了一种采用质心调芯法和遗传算法的自动调芯耦合技术,该技术具有对准精度高、重复性好、效率高等优点。实验结果显示,使用这种自动调芯耦合技术制造出的48通道AWG器件每个通道的最大插入损耗为4.65dB,满足目前最大插入损耗小于5dB的行业标准。(本文来源于《光学仪器》期刊2014年03期）
光纤与波导耦合论文开题报告
（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：
光纤传感器已经广泛应用于物理、生物以及化学量的测量。为了使光纤器件具有更小的尺寸,在光纤包层中集成更多的波导成为近年来的研究热点。本论文主要针对光纤集成耦合波导传感器和飞秒激光直写光波导技术进行研究。主要内容如下:1.介绍了飞秒激光直写光波导技术的发展、基于激光波导直写技术的器件制备及其应用,综述了光纤耦合波导器件的制备以及其近年来在传感领域的应用。介绍了飞秒激光与透明物质的非线性作用、详细介绍了在高重复频率激光作用下的热累积效应以及平行波导之间的耦合模理论。2.探索、优化了低重复频率脉冲激光(1kHz和200kHz)在光纤内直写的光波导性能,实现了光在激光波导中的低损耗传输1.2d B/cm。对在紧聚焦物镜作用下得到的飞秒激光波导截面的折射率分布进行了分析,正折射率调制高达0.010,负折射率调制高达0.025。研究了激光波导的近场模场特性进行以及布拉格光栅波导的写制。3.提出、设计并制备了单模光纤耦合布拉格光栅波导传感器。优化了布拉格光栅波导的写制参数,在单模光纤内制备X型耦合器,成功将光从光纤轴心耦合到邻近光纤表面。写制布拉格光栅波导,成功将传感器应用于周围介质折射率的测量,并分析了光纤表面波导的偏振特性、温度传感特性。4.提出、设计并制备了光子晶体光纤耦合波导传感器。介绍了飞秒激光辅助的选择性填充技术,从特种光纤的熔接,到光纤精密切割,再到飞秒激光选择性开孔。光子晶体光纤耦合波导传感器中支持多个模式的传输,同时集成了液体-固体耦合波导和多模干涉仪,成功应用于温度-应变的同时测量,温度和应变的灵敏度分别高达14.73nm/℃和12.01pm/με。运用有限元分析法对混合型耦合波导进行仿真建模,计算材料的色散曲线,分析混合型耦合波导的传输模式,研究液体波导与固体波导的相位匹配条件以及计算混合耦合波导的理论温度灵敏度。仿真结果表明,光子晶体光纤耦合波导传感器的温度灵敏度为14nm/℃,与实验结果具有非常高的吻合度。5.提出、设计并制备了空芯光纤耦合波导传感器,在空芯光纤内写制激光波导并利用飞秒激光烧蚀在光纤上构建微流通道对,实现了对分析液折射率的实时测量。研究了传感器的折射率响应特性,其折射率灵敏度高达-112743 nm/RIU。理论上,运用基于有限元方法的仿真,计算得到传感器的折射率灵敏度为-108016nm/RIU,与实验中得到的灵敏度具有非常高的吻合度。
（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。
光纤与波导耦合论文参考文献
[1].李亮,宋凝芳,冯迪,张春熹.基于数字图像的保偏光纤与Y型波导耦合损耗分析[J].中国激光.2018
[2].林初跑.飞秒激光制备光纤耦合波导传感器[D].深圳大学.2018
[3].常丽媛.单模波导与光纤耦合状态对器件偏振相关损耗性能的影响[D].长春理工大学.2018
[4].肖锐.纳米SOI波导与光纤的耦合研究[D].华中科技大学.2018
[5].张思瑶,齐彦文,冯胜飞,王新柯,孙文峰.多芯光纤端面耦合微纳波导有机气体传感器[J].中国科技论文.2018
[6].姚天龙,赵艳.保偏光纤环和Y波导调制器直接耦合系统高精度驱动电源设计[J].电子设计工程.2018
[7].杨帆,陈思远,王涉,陈洋.拉锥光纤平板波导耦合电场测量传感器的参数优化与结构改进[J].重庆大学学报.2017
[8].刘通.多模光纤及绝热波导耦合器的模式调控[D].国防科学技术大学.2016
[9].甄洪旭,杨德伟,姚天龙,宋凝芳.光纤环和Y波导调制器直接耦合偏振轴测量[J].光学学报.2015
[10].樊帅,陈抱雪.阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的自动化对接耦合技术研究[J].光学仪器.2014