用微型全息透镜作单模光纤的最佳耦合

提出微型全息透镜（MHLs）可作为光网络系统中半导体激光器与光纤、波导等之间的外耦合器，合理设计制作的MHLs能代替一个复杂的光学系统进行耦合，初步的光纤耦合实验得到其耦合效率比直接耦合提高了1倍多。并且提出MHLs还可与垂直腔表面发射激光器（VCSEL）组合成自准直集成系统。文中给出了理论分析、实验方法、实验结果和进一步的改进建议。     

阶跃单模光纤的最佳设计

本文推导了单模光纤的完整色散公式。精确计算了阶跃单模光纤在不同参数下的总色散,並与国外有关测量结果进行了比较。特别研究了阶跃单模光纤在1.3μm和1.55μm两个低损耗窗口处的色散问题,为阶跃单模光纤的最佳设计提供了依据。整个计算工作是在DJS-8计算机上完成的。     

双折射单模光纤的保圆耦合

提出了一种利用双折射单模光纤扭转时产生的圆双折射性获得保圆偏振的新方法，该法应用于光纤耦合器的基本思想是通过有效地改变扭转光纤在耦合区域的单位扭转度，从而达到光纤之间实现保圆耦合的目的。同时，用耦合模方程分析了利用该法构成的２×２单模光纤耦合器的耦合行为，结果表明光纤耦合器达到了较好的保圆耦合。     

单模光纤熔锥耦合的波谱特性及其应用

本文讨论两根平行单模光纤熔锥耦合的波谱特性，计算了特定波长上的归一化功率输出特性，总结了该特性在研制波分复用器、光纤放大器中的泵浦与信号复用器以及光纤激光器中的全光纤反射镜方面的具体应用。     

双锥单模光纤渐变器中的模式耦合及功率传输特性

本文对匹配阶跃型单模光纤,利用芯子——包层——外介质双包层波导结构中的场作为本地简正模,应用本地简正模耦合波理论分析了双锥单模光纤渐变器中的模式耦合及基模功率传输特性。我们提出的一种新的耦合模型——耦合相位匹配的分区耦合,可以对各种实验现象给出较好的理论解释。对通信用单模光纤,我们的研究表明,只要在渐变区内芯径的变化半满足:|da/dz|≤1/3·a/(2π)(β_1-β_2),就可忽略由于芯径变化而引起的基模功率损耗。     

单模光纤激光器耦合损耗分析

用函数逼近方法，将单模光纤中的光场分解为若干个高斯光束的迭加。在此基础上讨论了光纤端面相距反射镜为Ｌ时的耦合损耗。解释了实验中观测到的光纤耦合损耗行为。     

单模光纤和单模激光器耦合理论与实践

本文对单模光纤、单模激光器的输出光束特性进行了分析,并利用高斯光束传输理论讨论了单模激光器与单模光纤、单模光纤与单模光纤之间的耦合问题。这种高斯近似分析方法,是一种简便、准确、实用的分析计算方法。     

单模光纤章动跟踪耦合系统设计

在光纤激光通信系统中,为了克服准误差、随机角抖动误差、大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响,本文设计了单模光纤章动跟踪耦合系统。首先基于模场匹配原理,分析了径向偏差和光斑大小对耦合效率的影响。其次在理论分析的基础上,对激光章动跟踪系统进行了设计,主要包括激光器、准直镜、快速反射镜、耦合透镜以及光电探测器,并以光电探测器的能量反馈完成了激光章动跟踪算法设计。最后搭建了实验平台,对系统进行了实验测试。通过实验测试得到,在激光章动跟踪时单模光纤的耦合效率为53.5%,并测试了径向偏差以及光斑大小对耦合效率的影响,得到了相应的曲线。耦合效率满足系统要求,并且实验测试曲线与理论分析的仿真曲线基本一致。     

空间散射光到单模光纤的耦合

空间散射光到光纤的耦合在许多领域都得到广泛的应用。然而,当被测物体较大时,如何有效地将空间散射光有效地耦合到光纤的研究还较少。耦合效率和接收视场是空间散射光耦合到光纤接收装置的两个重要的特性参数。文中通过理论分析和软件仿真,分析了在径向移动、轴线移动和不同入射角的情况下,改写耦合效率的变换,比较了在满足一定的耦合效率时,光纤接收装置的几种透镜耦合方式接收视场的大小。最后,通过实验对仿真内容进行了验证。     

W单模光纤之间的能量耦合

本文用解析近似求本征值的方法求解W单模光纤的电场,来计算W光纤之间的能量耦合。给出了不同折射率分布参数时,耦合系数随间距D变化的曲线。     

单模光纤耦合控制器的LabVIEW程序设计

单模光纤耦合控制系统设计是全光纤激光雷达、光纤通信等领域的一个重要的前沿课题.基于LabVIEW开发环境完成了耦合控制器对三轴精密光学平台的精确自动控制,精度达到0.05微米,并实现了友好的仪器界面.实际应用表明,该系统具有操作简便、控制准确的特点,达到了设计要求.     

单模光纤中的偏振特性

本文从耦合模方程出发,给出了单模光纤在单色光下的本征偏振模及双折射概念,并讨论了双折射的分类。其次,研究了随机扰动对单模光纤偏振特性的影响以及偏振度的统计渐近特点。     

单模石英光纤和塑料光纤自动耦合系统

作为短距离通信网络的理想传输介质,塑料光纤(POF)具有广阔的应用前景.然而单模塑料光纤和其他光纤之间连接的连接器目前还没有产品.研制了一种可实现单模塑料光纤和单模石英光纤之间的自动连接(耦合)系统.该系统通过上位机控制部分对于光功率计和采集图像的反馈数据进行分析处理,进而驱动高精度位移步进电机,使两光纤达到精确耦合,从而为单模塑料光纤和塑料光纤光栅的进一步研究打下了坚实的基础.     

各种单模光纤特性的比较

本文按照折射率分布规律对单模光纤进行分类,重点综述它们各自的特点,并加以分析、比较。     

单模光纤特性的快速分析方法

本文讨论了单模光纤特性的快速工程计算方法;编制了能够分析任意圆对称剖面结构单模光纤传输特性的小型通用程序;给出了分析结果。本方法具有较高的精度,是一种实用的工程分析方法。     

单模光纤与单模平面波导端面激励耦合的研究

本文研究了单模光纤与Ti内扩散LiNbO_3单模平面光波导的端面激励耦合问题。测量了它们的场强分布轮廓,给出了两者位置失配影响耦合效率的实验数据。在光纤输出端用光致抗触剂制作一个微透镜,缩小光纤输出的高斯光束束腰尺寸,耦合效率提高了1.47倍,与理论计算值相符。     

多模光纤到单模光纤耦合效率的研究分析

由于多模光纤的纤芯直径远大于单模光纤的纤芯直径,且多模先纤的数值孔径也大于单模光纤的数值孔径,因此多单模转换效率极低.为了提高多模光纤到单模光纤的耦合效率,采用自聚焦透镜对从多模光纤出射的光束进行汇聚,使其半径大小尽量与单模光纤的芯径大小相匹配,然后再利用球透镜来减小被汇聚过的光束的发散角,在不考虑各种连接损耗的前提下,通过ZEMAX来求解多模光纤到单模先纤的耦合效率.采用这种新型组合透镜耦合的方法可以极大提高多单模耦合的耦合效率,其最高耦合效率可达到38.7%.因此,这种组合透镜法是可行的.