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第1章 保偏光纤耦合器制造导论1

1.1保偏光纤及保偏光纤耦合器简介2

1.1.1光纤耦合器及其应用2

1.1.2保偏光纤基本原理与性能参数5

1.1.3保偏光纤耦合器原理与性能参数9

1.2保偏光纤耦合器制造方法11

1.2.1蚀刻法12

1.2.2研磨法12

1.2.3熔融拉锥法13

1.3保偏光纤偏振轴探测与对准方法13

1.3.1纵向观测法13

1.3.2横向观测法16

1.4保偏光纤耦合器的熔融拉锥18

1.4.1熔融拉锥制造光纤耦合器原理18

1.4.2熔融拉锥制造设备18

参考文献20

第2章 保偏光纤自动化对轴技术23

2.1保偏光纤偏振轴探测实验23

2.1.1实验原理23

2.1.2实验过程26

2.1.3保偏光纤偏振轴对光强分布的影响27

2.2五点特征值法28

2.2.1五点特征值法对轴仿真原理28

2.2.2仿真模型30

2.2.3结果分析与讨论32

2.3保偏光纤自动对轴系统研究37

2.3.1自动对轴系统组成及工作原理37

2.3.2自动对轴系统设计的关键技术及难点分析38

2.3.3自动对轴系统的控制38

2.3.4自动对轴系统精度分析40

2.4本章小结41

参考文献42

第3章 光纤模式耦合理论43

3.1单模光纤耦合器的模式耦合43

3.2两根光纤的耦合分析46

3.2.1两根平行光纤耦合46

3.2.2两根弯曲光纤耦合48

3.2.3熔锥光纤耦合49

3.3熔锥光纤耦合器耦合分析49

3.3.1熔锥光纤耦合器耦合分析方法概述49

3.3.2熔锥光纤耦合器耦合过程52

3.3.3熔锥型光纤耦合器耦合模型分析58

3.4保偏光纤耦合器耦合分析62

3.4.1保偏光纤耦合器的耦合模方程62

3.4.2保偏光纤耦合器的耦合系数63

3.4.3保偏光纤耦合器的横向耦合过程67

3.4.4保偏光纤耦合器的分光比69

3.4.5保偏光纤耦合器的消光比70

3.5本章小结71

参考文献72

第4章 保偏光纤耦合器光波传输理论75

4.1传输特性分析理论基础75

4.1.1热-结构-光耦合原理75

4.1.2光纤传输数值分析原理76

4.2单根保偏光纤熔锥区传输特性77

4.2.1熔锥区热应力77

4.2.2熔锥区传输特性80

4.3保偏光纤耦合器传输特性83

4.3.1耦合器传输特性84

4.3.2耦合器传输特性的影响因素86

4.4保偏光纤耦合器传输损耗93

4.4.1应力区形状对附加损耗的影响94

4.4.2应力区折射率与包层折射率差对附加损耗的影响96

4.4.3偏振主轴角度差对附加损耗的影响97

4.5本章小结99

参考文献99

第5章 保偏光纤耦合器熔融拉锥制造系统101

5.1系统设计与构建101

5.1.1系统设计101

5.1.2系统关键技术102

5.1.3系统构建102

5.2制造工艺与性能测试系统106

5.2.1保偏光纤耦合器制造工艺流程106

5.2.2性能测试系统构建107

5.3本章小结109

参考文献109

第6章 保偏光纤耦合器的制造工艺及测试111

6.1保偏光纤耦合器熔融拉锥的制造工艺流程111

6.1.1光纤类型的选择112

6.1.2光纤涂覆层的剥离112

6.1.3熔融拉锥及分光比调节112

6.1.4管壳封装113

6.2熔融拉锥工艺参数分析114

6.2.1拉锥速度114

6.2.2温度分布115

6.2.3预热时间116

6.3工艺参数与耦合器性能参数的相关规律实验117

6.3.1实验方案设计与数据处理117

6.3.2实验结果分析119

6.3.3工艺参数优化120

6.4工艺参数与耦合器性能曲线的相关规律120

6.4.1单模光纤耦合器性能曲线分析120

6.4.2保偏光纤耦合器性能曲线分析121

6.4.3工艺参数优化127

6.5保偏耦合器性能测试127

6.6本章小结128

参考文献128

第7章 光纤耦合器熔融拉锥长度与耦合比的映射关系130

7.1熔融拉锥实验工艺参数与分析方法130

7.1.1熔融拉锥实验工艺参数130

7.1.2熔融拉锥实验数据分析131

7.2光纤器件熔融拉锥的实验结果与分析132

7.2.1光纤耦合器熔融拉锥实验中附加损耗的分析132

7.2.2光纤熔融拉锥时预设耦合比对耦合性能的影响134

7.2.3光纤熔融拉锥时预设拉锥长度对实际耦合性能的影响137

7.3光纤耦合器件熔锥区显微形貌观察140

7.4双停止准则的小型熔融拉锥机143

7.4.1光纤器件熔融拉锥设备结构分析143

7.4.2光纤器件新型熔融拉锥设备停机控制的实现144

7.4.3新型光纤器件熔融拉锥设备的运动系统147

7.4.4基于双停止准则的小型熔融拉锥机样机153

7.5本章小结154

参考文献154