基于柱面楔型折射率漸變光纖的耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著光器件的飛速發(fā)展、半導(dǎo)體激光器的性能日益優(yōu)越，光纖通信在通信行業(yè)所扮演的角色也越來(lái)越重要。作為光纖通信的主要光源，半導(dǎo)體激光器是光纖通信的核心器件，但是其發(fā)散角大且不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致的光束質(zhì)量問(wèn)題一直是個(gè)難題。半導(dǎo)體激光器與單模光纖的耦合，對(duì)于光纖通信的發(fā)展有著十分重要的意義。如何提高半導(dǎo)體激光器與單模光纖的耦合效率成為研究人員越來(lái)越關(guān)心的問(wèn)題。
　　本文基于柱面楔型折射率漸變光纖（Cylindrical Wedge-shaped G

2、raded Index Fiber,CWGIF）進(jìn)行耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要研究?jī)?nèi)容可以概括如下：
　?。?）根據(jù)激光原理、應(yīng)用光學(xué)、光纖光學(xué)知識(shí)，對(duì)CWGIF耦合系統(tǒng)進(jìn)行理論分析，并通過(guò)計(jì)算給出耦合系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的值。
　?。?）在ZEMAX軟件中利用物理光學(xué)傳播法（Physical Optics Propagation,POP）模塊、編寫(xiě)自定義曲面方式分別建立半導(dǎo)體激光器模型和CWGIF耦合系統(tǒng)模型；在BeamPROP軟

3、件中利用其與ZEMAX連接對(duì)話、自定義多邊形波導(dǎo)方式分別建立半導(dǎo)體激光器模型和CWGIF耦合系統(tǒng)模型。
　?。?）采用ZEMAX軟件，對(duì)CWGIF耦合系統(tǒng)進(jìn)行光斑優(yōu)化，得到更小尺寸的光斑；利用BeamPROP軟件精確的光束傳播法（Beam Propagation Method，BPM）計(jì)算CWGIF耦合系統(tǒng)的耦合效率。
　　（4）通過(guò)改變半導(dǎo)體激光器與CWGIF不同方向的對(duì)準(zhǔn)偏差，研究了CWGIF耦合系統(tǒng)的公差，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行