強(qiáng)耦合理論熔錐型單模光纖耦合器

在弱導(dǎo)和弱耦合近似條件下,對光纖耦合器的幾何形狀做近似處理,并采用連續(xù)函數(shù)進(jìn)行描述。根據(jù)snyderd的局部模式理論,采用三角波與高斯波的變系數(shù)疊加函數(shù)對光纖耦合器縱向各區(qū)域的光模場分布進(jìn)行描述。利用局部模耦合理論和變分法計(jì)算分析光纖耦合器縱向各區(qū)域的傳播常數(shù)和耦合系數(shù),討論耦合系數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)和波長的關(guān)系。計(jì)算表明:光纖耦合器熔錐區(qū)對光纖耦合器中的光功率耦合行為的影響不可忽略,光纖纖芯半徑和包層半徑對耦合區(qū)和熔錐區(qū)的耦合系數(shù)的影響成相反趨勢。因此,可以通過合理控制耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù),制作出寬帶平坦光纖耦合器。

1x22x2單模光纖耦合器 產(chǎn)品特點(diǎn)主要應(yīng)用 低插入損耗 高回波損耗 高消光比 高穩(wěn)定性 高可靠性 通信系統(tǒng) 測試設(shè)備 光纖傳感 科研 封裝尺寸 性能參數(shù) 參數(shù)單位指標(biāo) 結(jié)構(gòu)類型1x22x2 工作波長nm1310nmor1550nm 帶寬nm±40 附加損耗db≤0.10 耦合比 (%)10/9015/8520/8025/7530/7035/6540/6045/55 50/5 0 最大插入損耗db10.8/0.658.8/0.957.5/1.26.5/1.555.6/1.85/2.254.4/2.53.85/2.983.4 波長敏感損耗db0.35/0.10.35/0.150.35/0.20.35/0.250.35/0.30.35/0.30.35/0.30.30.3 偏振敏感損db0.08/0.0

850nm1x22x2單模光纖耦合器 產(chǎn)品特點(diǎn)主要應(yīng)用 低插入損耗 高回波損耗 高消光比 高穩(wěn)定性 高可靠性 通信系統(tǒng) 測試設(shè)備 光纖傳感 科研 封裝尺寸 性能參數(shù) 參數(shù)單位指標(biāo) 結(jié)構(gòu)類型-1x22x2 工作波長nm850 帶寬nm±10 附加損耗db≤0.10 耦合比(%)50/5040/6030/7020/8010/905/953/972/981/99 最大插入損耗db3.54.5/2.75.8/2.07.7/1.311.0/0.714.5/0.4516.5/0.3518.5/0.321.9/0.25 波長敏感損耗db≤0.08≤0.08≤0.08≤0.080.10/0.050.10/0.050.10/0.050.10/0.050.10/0.05 偏振敏感損db0.20.20.3/0.

理論分析并研究了溫度變化對單模光纖耦合器的偏振特性的影響.推導(dǎo)了單模光纖耦合器輸出消光比與輸入消光比、模式耦合率的關(guān)系表達(dá)式.利用多個偏振特性不同的光源,進(jìn)行了在快速溫度變化條件下單模耦合器輸出消光比隨溫度變化的測試實(shí)驗(yàn),證明了采用低偏振的光源有利于降低單模耦合器中因溫度變化引起的模式耦合效應(yīng).最后仿真計(jì)算了在光源輸出消光比不同的情況下模式耦合引起的光纖陀螺輸出誤差的大小,為不同環(huán)境應(yīng)用的光纖陀螺選取合適的光源提供了參考.

在三維激光成像系統(tǒng)中,其性能表現(xiàn)絕大部分決定于器件接收背反射光能幅度的大小,以及耦合器中空間光到光纖纖芯的光耦合效率的高低。為了增加耦合器中激光能量到纖芯內(nèi)的耦合效率,提出了一種新型非球面透鏡到錐形光纖頭的耦合器的設(shè)計(jì),得到了該耦合器中耦合效率的解析表達(dá)式。通過優(yōu)化耦合透鏡的倒相對孔徑,對應(yīng)波長為1310nm和1550nm的最大耦合效率分別為81.80%and81.90%,此時的倒相對孔徑分別為0.280和0.292。與通常耦合器中的耦合效率相比較,其最大耦合效率沒有下降,而相應(yīng)的倒相對孔徑增加較大。另外,還分析了透鏡-纖芯對準(zhǔn)錯位的影響,結(jié)果表明,隨著對準(zhǔn)錯位的增加,耦合效率急劇下降。

利用可調(diào)諧光源和光譜分析儀建立的光無源器件測試系統(tǒng),測試了熔錐型光纖耦合器的附加損耗、插入損耗、方向性和均勻性等光學(xué)性能,研究了光學(xué)特性與拉錐速度的相關(guān)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):器件的光學(xué)性能與制作工藝密切相關(guān),如存在一個拉錐速度區(qū)間(這里為150μm/s附近的區(qū)間),使得光纖耦合器的損耗小、方向性好,離開此區(qū)間,器件的性能迅速下降。

利用幾何光學(xué)理論對光纖耦合器的損耗進(jìn)行分析;當(dāng)環(huán)境介質(zhì)折射率發(fā)生變化時光纖耦合器的損耗隨之變化,理論推導(dǎo)損耗與環(huán)境介質(zhì)折射率的關(guān)系公式,實(shí)驗(yàn)中利用otdr檢測反射光實(shí)現(xiàn)環(huán)境介質(zhì)折射率變化的監(jiān)測,利用拉錐機(jī)監(jiān)視損耗的變化,得到的實(shí)驗(yàn)值與公式計(jì)算值基本吻合,證實(shí)了耦合器錐區(qū)環(huán)境介質(zhì)折射率恒定是高質(zhì)量耦合器的保證

根據(jù)單模光纖耦合器的輸出功率的比值對耦合區(qū)長度變化敏感的特點(diǎn),仔細(xì)分析了熔融拉錐型光纖耦合器的應(yīng)變特性。選用螺旋測微儀對光纖耦合器的應(yīng)變特性進(jìn)行研究,避免了懸臂梁結(jié)構(gòu)自重、梁的振動等不可控因素對測量結(jié)果的影響,有效提高了測量精度。和電阻應(yīng)變片的對比實(shí)驗(yàn)證明,熔融拉錐式單模光纖耦合器不但具有應(yīng)力敏感性,而且隨應(yīng)變呈線性單調(diào)變化,同時具有較好的溫度穩(wěn)定性和橫向抗干擾性。

通過旋轉(zhuǎn)裝置對未封裝的熔錐型光纖耦合器耦合區(qū)施加扭轉(zhuǎn)作用,發(fā)現(xiàn)耦合比可以隨扭轉(zhuǎn)角度的變化而連續(xù)改變。實(shí)驗(yàn)表明:耦合器的耦合比不但對扭轉(zhuǎn)作用敏感,而且變化呈單調(diào)性;同時扭轉(zhuǎn)作用不影響耦合器的附加損耗和工作波長。

對耦合波方程推導(dǎo)的熔錐型光纖耦合器兩輸出端功率變換關(guān)系進(jìn)行了補(bǔ)充,更為準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果;對影響拉錐結(jié)果的參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),確定了各個參數(shù)的作用,成功制作了3db耦舍器,插入損耗低于0.1db。

本文利用熔融拉錐系統(tǒng),只熔融不拉錐,獲得了新型光纖耦合器的制作方法,并對其進(jìn)行了性能測試和理論分析。通過大量的實(shí)驗(yàn)表明,該種新型光纖耦合器的性能均達(dá)到了熔融拉錐型光纖耦合器的性能指標(biāo),由于前者耦合區(qū)的直徑相對于后者明顯增粗,故其可靠性得到了大大的改善。此種方法還可用于其他各種光無源器件的制作,是一種值得探究和發(fā)展的新方法。

給出了光波導(dǎo)式小波濾波器的設(shè)計(jì)方案,該方案采用單模光纖耦合器作為系數(shù)實(shí)現(xiàn)載體,通過控制特性參數(shù)實(shí)現(xiàn)了具有不同分光比的耦合器基本單元,然后組合和級聯(lián)基本單元實(shí)現(xiàn)特定的小波濾波器系數(shù),具有精確度高,集成度好,穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢。分析了與系數(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的熔錐型單模光纖耦合器的形狀特性,橫截面沿縱向變化的錐形區(qū)和橫截面近似不變的耦合區(qū)內(nèi)的耦合特性,根據(jù)理論推導(dǎo),用仿真手段設(shè)計(jì)3db單模光纖耦合器,實(shí)現(xiàn)了haar小波的濾波器系數(shù),誤差在3%以內(nèi),證明了光波導(dǎo)式小波濾波器設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

耦合系數(shù)會直接影響到偏振光經(jīng)過耦合器熔錐區(qū)后的光能量分布,從而影響保偏光纖耦合器的耦合性能?；诠獠▽?dǎo)模式耦合理論,建立了熔錐型保偏光纖耦合器的耦合模型,推導(dǎo)出了適應(yīng)于纖芯為圓型、偏振主軸非平行時保偏光纖耦合器的耦合系數(shù)計(jì)算公式,形式簡單、應(yīng)用方便。為耦合模方程的求解以及耦合器的性能分析提供了前提條件,從而為熔錐型保偏光纖耦合器的高性能制造提供了理論指導(dǎo)。

探討了熔融拉錐過程中工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一種在拉伸到一個較小預(yù)定分光比之后只進(jìn)行加熱熔融的耦合器制造的新方法,通過理論分析了其可行性,并通過vc++程序?qū)崿F(xiàn)了該工藝的控制過程。通過大量的實(shí)驗(yàn)表明,該種方法制造的2×2單模光纖耦合器的性能有顯著提高,而且可靠性明顯優(yōu)于普通熔錐型光纖耦合器。因此這種方法是一種耦合器的改進(jìn)型制造方法。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

針對市場上最急需的,生產(chǎn)中最常用的熔融拉錐型全光纖耦合器,介紹了它的工作原理、制作方法以及參數(shù)測量等內(nèi)容,從實(shí)驗(yàn)上測量了所生產(chǎn)光纖耦合器的插入損耗、工作波長、方向性以及工作溫度等,通過實(shí)驗(yàn)測試表明我們所生產(chǎn)的光耦合器器從各項(xiàng)指標(biāo)上都達(dá)到了實(shí)用要求。

熔融拉錐型寬帶保偏光纖耦合器的制造工藝及其工藝參數(shù)的設(shè)置,對器件的性能有直接的影響。根據(jù)熔融拉錐型寬帶保偏光纖耦合器的原理和光纖電磁理論,結(jié)合試驗(yàn)事實(shí),對熔融拉錐的工藝進(jìn)行了總結(jié);實(shí)現(xiàn)了常規(guī)熔融拉錐型寬帶保偏光纖耦合器的制作,并對產(chǎn)品進(jìn)行了測試,完成了預(yù)期研究目標(biāo)。

熔錐型保偏耦合器的傳輸特性決定了其光學(xué)原理與功能的實(shí)現(xiàn)。為了從理論上分析各參量對保偏耦合器傳輸特性的影響,基于熱-結(jié)構(gòu)-電磁多物理場耦合理論,建立了熔錐型熊貓光纖耦合器雙錐模型,應(yīng)用有限元法,分析了各參量對熊貓光纖耦合器傳輸特性的影響。結(jié)果表明應(yīng)力區(qū)與包層折射率差影響耦合區(qū)縱向電磁場的分布,折射率差越大,縱向電磁場分布的變形也越大;he1x1模和hey11模的傳播常量對偏振主軸角度差不敏感,偏振主軸角度差是通過耦合系數(shù)進(jìn)而影響保偏光纖耦合器的消光比的;he1x1模的傳播常量對熔錐的熔錐區(qū)橫截面橢圓率比較敏感,橫截面橢圓率變化6.67%時δβx11變化0.14%,計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)熔錐區(qū)橫截面橢圓率為0.56時可獲得較高性能的耦合器。

光纖耦合器光纖耦合器（coupler）又稱分歧器（splitter），是將光訊號從一條光纖中分 至多條光纖中的元件，屬于光被動元件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、 區(qū)域網(wǎng)路中都會應(yīng)用到，與光纖連接器分列被動元件中使用最大項(xiàng)的（根據(jù)electronicat資 料，兩者市場金額在2003年約達(dá)25億美元）。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器（雙分支，單位 1×2，亦即將光訊號分成兩個功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長多工器（wdm，若波 長屬高密度分出，即波長間距窄，則屬于dwdm），制作方式則有燒結(jié)（fuse）、微光學(xué)式 （microoptics）、光波導(dǎo)式（waveguide）三種，而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)（約有90％）。 燒結(jié)方式的制作法，是將兩條光纖并在一起燒融拉伸，使核芯聚合一起，以達(dá)光耦合作用， 而其中最重要的生產(chǎn)設(shè)備是融燒機(jī)，也是其中的重

光纖耦合器 (2)

光纖耦合器的用途 請問光纖耦合器的用途，還有光纖模塊，光纖收發(fā)器，光纖跳線，光纖盒，光纖配線架，尾 纖。及如何連接？ 光纖耦合器 光纖耦合器（coupler）又稱分歧器（splitter），是將光訊號從一條光纖中分至多條光纖中的 元件，屬於光被動元件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會 應(yīng)用到，與光纖連接器分列被動元件中使用最大項(xiàng)的（根據(jù)electronicat資料，兩者市場金 額在2003年約達(dá)25億美元）。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器（雙分支，單位1×2，亦即將光 訊號分成兩個功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長多工器（wdm，若波長屬高密度分出， 即波長間距窄，則屬於dwdm），制作方式則有燒結(jié)（fuse）、微光學(xué)式（microoptics）、 光波導(dǎo)式（waveguide）三種，而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)（約有90％）。燒結(jié)方式的

在光纖陀螺中,耦合器的性能變化對陀螺的穩(wěn)定性有很大的影響,對光纖耦合器性能的分析研究對光纖陀螺的進(jìn)一步發(fā)展具有重大意義。本文對耦合器分光比、損耗及偏振串音特性進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究?；趌abview和matlab工具的發(fā)展和應(yīng)用,結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)出了一個便捷、直觀、實(shí)用性強(qiáng)的耦合器性能分析平臺,通過該平臺選取出了性能比較好的實(shí)驗(yàn)室自制耦合器,便于實(shí)際光纖傳感系統(tǒng)中不同性能要求的耦合器的選取。