大熱區(qū)光纖拉錐裝置理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、錐形光纖器件由于其特殊的形狀與性能,現(xiàn)今在很多領(lǐng)域中被大量研究與應(yīng)用,如錐形光纖傳感器、熔融拉錐光纖耦合器、波分復(fù)用器、濾波器、光開關(guān)、光調(diào)制器、微球激光器、超連續(xù)光源和光纖連接器等領(lǐng)域。其中基于熔融拉錐技術(shù)的熔錐光纖耦合器和波分復(fù)用器已經(jīng)大規(guī)模投入使用,并廣泛應(yīng)用于各種通信網(wǎng)絡(luò)。
　　 隨著錐形光纖器件的大規(guī)模應(yīng)用及其精度需求的增加,錐形光纖的制作方法也由早期的固定火焰拉錐技術(shù)發(fā)展為精度更高、成形范圍更大的移動(dòng)火焰拉錐技術(shù)。同

2、時(shí),針對其成形結(jié)果與拉錐參數(shù)之間的算法理論也相繼出現(xiàn),無論是早期的對固定火焰成形結(jié)果的計(jì)算,還是后來的移動(dòng)點(diǎn)火焰拉錐理論,對拉錐技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展都起到了非常重要的指導(dǎo)作用。但是現(xiàn)有的算法都是在加熱火焰的徑向?qū)挾容^小時(shí)所應(yīng)用,這時(shí)的加熱火焰被認(rèn)為是點(diǎn)火焰,而當(dāng)加熱火焰的徑向?qū)挾容^大時(shí),現(xiàn)有的理論就無法精確的計(jì)算其成形結(jié)果。
　　 本文在Birks提出的移動(dòng)點(diǎn)火焰拉錐技術(shù)分析理論的基礎(chǔ)上,針對大熱拉錐技術(shù)的特殊性,利用離散遞推方法,

3、進(jìn)行了移動(dòng)大熱區(qū)拉錐技術(shù)的理論分析與計(jì)算。為了配合理論分析,本文使用LabVIEW編制上位機(jī)軟件,用單片機(jī)控制芯片,配合電控位移臺和可開合式加熱系統(tǒng),制作了移動(dòng)大熱區(qū)拉錐裝置。然后利用MATLAB編制了移動(dòng)大熱區(qū)拉錐技術(shù)錐形曲線的計(jì)算程序,通過計(jì)算拉伸速度、加熱火焰的寬度、移動(dòng)速度、移動(dòng)距離與往返次數(shù)等拉錐參數(shù),得到拉錐后的錐形曲線,其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果非常吻合。同時(shí)計(jì)算了不同拉錐參數(shù)下拉制的錐形曲線,定性分析后得到了各個(gè)拉錐參數(shù)與拉錐