导读:本文包含了熔锥型光纤器件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤器件,微观结构,光学性能
熔锥型光纤器件论文文献综述
帅词俊,段吉安,蔡国华,钟掘[1]（2007）在《熔锥型光纤器件微观结构对光学性能的影响》一文中研究指出针对熔锥型光纤耦合器存在的性能一致性差、损耗高和隔离度低等问题,利用耦合模方程,通过Matlab软件计算发现,光纤折射率0.02的变化可以使耦合器的分光比变化1个周期;基于分子振动理论,得出了光纤玻璃红外光谱特征峰与Si-O-Si键角的本质关联,并推导了键角、分子体积和折射率间的关系表达式;通过显微红外光谱测试发现,光纤耦合器熔锥区的折射率分布不均匀,其锥区的折射率最小,熔区次之,裸光纤最大,并且拉锥速度变化50μm/s,折射率大约变化0.002,这将严重影响耦合器的光学性能。(本文来源于《光电子.激光》期刊2007年01期）
帅词俊[2]（2006）在《熔锥型光纤器件的流变成形机理、规律与技术研究》一文中研究指出熔锥型光纤器件是光纤通信中最具代表性也是构成其他器件的基础器件，熔融拉锥流变成形是制造光纤耦合器、波分复用器、光滤波器等光纤器件的通用方法。从国内外的研究现状来看，目前对熔锥型光纤器件的光学原理与光学设计分析较多，而从制造科学角度研究熔融拉锥流变制造过程的机理与规律仍不足，尤其对制造工艺参数与器件的微观结构及光学性能的相关机制缺乏基础研究，使制造过程某些工艺效果仍由技艺和经验决定。以致器件的性能不理想，效率和成品率低，成本高。我国目前的熔锥型光纤器件的制造技术、熔融拉锥装备主要依赖进口。熔锥型光纤器件中最为典型的器件是光纤耦合器，其用量在光无源器件中居第二位，其功能是使传输中的光信号在特殊结构的熔锥区发生耦合，实现分(合)光。其制造过程为：将两根去除涂覆层的单模(或多模)光纤以一定的方式靠拢，在高温下加热熔融，同时向两侧拉伸，最终产生一段双向圆锥结构，入射的光功率在这个双锥体结构的熔锥区发生光功率再分配，一部分光功率从“直通臂”继续传输，另一部分光从“耦合臂”传输到另一光路，实现光功率的分配。论文以光纤耦合器为代表，针对目前市场上广为应用的光纤器件存在的性能问题，如合格产品的光学性能差异，成品率不高所反映的制备工艺优化与稳定问题，如何进一步降低附加损耗等，从光纤耦合器流变成形制造的角度，分析了流变制造工艺参数如拉锥速度与熔融温度及其扰动对流变制造成形过程、微观结构与器件光学性能的影响，发现现有燃烧气体火焰的加热方式不能满足高性能光纤器件的流变制造技术要求，提出、设计并制造了一种新型的电阻加热系统和熔融拉锥机。论文具体的创新性研究有：1．在熔融拉锥机上，实验获得了温度外场、拉锥速度等制造工艺参数对器件光功率损耗、分光比等性能参数的影响规律。2．在扫描电子显微镜下，实验发现了光纤耦合器表面存在微裂纹与析晶等缺陷，获得了工艺参数对熔锥区微观形貌的影响规律，找到了微观形貌与器件性能之间的关联规律。3．以光纤玻璃微观结构的基本单元Si—O—Si键为研究对象，基于分子振动与红外光谱理论，建立了1100cm~(-1)红外特征峰与Si—O—Si键角的关联数学模型。4．利用显微红外光谱仪，实验发现并查明了器件折射率分布不均匀、分光比一致性差等光学性能变异的根本原因在于制造过程材料分子结构的变化。5．针对光纤玻璃在转变温度区域的流变行为与粘弹松弛特性，提出了面向有限元分析的松弛函数的转换算法，解决了理论模型中粘弹松弛模量的表达和数值分析中的参数变换问题。6．建立了光纤耦合器熔融拉锥有限元计算模型，实现了光纤拉锥流变全过程数值仿真，可预测分析器件制造参数对流变制造过程的影响。7．发现制造过程影响熔融拉锥体光传输性能提高的物理本质是：现有生产装备与工艺所提供的流变外场不能提供符合熔锥均匀连续流变的叁维能场状态，熔锥流变不均匀使分子结构参数变化差异，内应力的产生与残留影响光学性能的部分丧失。8．提出一种制造区光纤温度均匀化，内应力极小化的温度外场模型和结构实现，研制了一种新型电阻加热器和其温控系统，将熔融温度的稳定性由原来的5～30℃提高到小于1.5℃。9．基于新型的电阻加热器，研制了一种高品质的新型熔融拉锥机，成倍地提高了器件性能的一致性，其中光功率损耗的一致性提高5倍、分光比的一致性提高4倍、拉锥长度的一致性提高20倍。(本文来源于《中南大学》期刊2006-12-01）
陈振宜[3]（2006）在《光纤熔锥耦合系统理论新方法及其在光纤器件和传感中的应用》一文中研究指出锥形光纤是光波导理论和技术领域的一个很重要的研究课题，由锥形光纤构成的单模光纤器件包括有光纤耦合器、光纤波分复用器、光纤准直器、光纤扩束器、光纤滤波器和由锥形光纤构成的光纤传感器件包括有耦合式传感器、双锥形弯曲传感器和渐逝波传感器及其它熔锥型光纤器件已广泛应用于光纤通信和光纤传感等领域。根据国内外有关熔融拉锥耦合理论的研究概况和现状，本论文首先从熔锥形光纤的动态形状曲线、空气层对熔锥形光纤传输特性的影响和熔锥形光纤波导耦合叁个方面入手，以解决目前不能严格而完整地表示熔锥形光纤的形状曲线函数和熔锥形光纤耦合的分段处理等问题．然后，将所获得的结果具体应用于叁种光纤无源器件的研制开发上。最后，对熔锥耦合式光纤渐逝波传感器进行了理论和实验研究。本论文共分十章。第一章概述了光纤熔锥型耦合理论的发展状况。第二章根据熔锥型光纤的形成机理，导出了数理微分方程，利用动态熔融区长度的概念，结合初始、边界和锥区体积守恒条件，由行波法首次获得完整而精确地描述光纤熔融拉锥动态形状曲线解析函数，这种解析解对于任意参数的灯头，能方便、精确和完整地描述熔融光纤在不同拉锥过程中锥体动态形状的变化，并以大量光纤熔融拉锥实验进行了验证。应该指出：只要已知初始熔融区长度，获得的解能预知任意拉伸长度下的拉锥锥形曲线。从而，完整地解决了以往在光纤熔锥耦合的理论分析计算上难以严格导出拉锥动态形状曲线函数的困难。第叁章将等效阶跃光纤方法推广到任意折射率分布的多包层结构光纤。多包层结构光纤的折射率分布一旦确定，利用这一方法能精确地计算得到其等效阶跃光纤的归一化折射率差，从而可方便地预知该多包层光纤的各传输特性参数。同时，将该方法应用于锥形光纤，以考虑空气层对锥形光纤波导光传输特性及其耦合效应的影响。第四章首先建立任意横截面介质光波导间的模耦合方程及其耦合系数的计算公式，并就相同单模光纤的情况，与R．Vanclooster等人的经典理论计算结果进行比较，验证了本论文的耦合理论。同时，结合第二，叁章的理论结果，通过对光纤熔融拉锥时耦合输出功率随拉伸长度变化的动态耦合过程的精确描述及其与实验结果的比对，验证本论文的系列理论。第五章至第八章分别分析研究四种光纤无源器件，也即叁纤双环熔锥互耦全光纤滤波器、单模光纤超平坦宽带熔锥型耦合器、开环叁纤耦合光纤光开关以及基于2×2熔锥型单模光纤耦合器和磁流体薄膜的光纤光开关。第九章在分析研究光纤渐逝波及其耦合传感原理的基础上，对熔锥耦合式高灵敏度光纤渐逝波温度传感器系统进行较深入的理论和实验研究。最后，第十章对整篇论文进行了总结。(本文来源于《上海大学》期刊2006-11-01）
薛春荣,田华,吕志娟[4]（2006）在《熔锥光纤器件的锥区特性》一文中研究指出从理论和实验两方面研究了熔锥光纤器件的锥区的传输、耦合、偏振和调制特性。用耦合模理论分析给出了锥形光纤传输和耦合效率与锥区结构的关系。实验上测定了实际锥形光纤在不同锥角、不同长度下的偏振特性,得出偏振光经实际锥形光纤传输或耦合后,再传输其终端,得到均是椭圆偏振光的结论。测定了载波光脉冲经过锥形光纤耦合后其脉冲的变化特性,实验表明,光脉冲在经过锥形光纤耦合传输后其形状保持不变。(本文来源于《光通信技术》期刊2006年06期）
帅词俊,段吉安,蔡国华[5]（2006）在《熔融光纤器件熔锥区的形貌和微观结构研究》一文中研究指出熔锥型光纤器件的光学性能由熔锥区的微观结构和形貌决定,而微观结构和形貌又由工艺条件决定。为了分析工艺条件对微观结构与形貌的影响机理及规律,以不同拉锥速度制作的耦合器为测试样,用显微红外光谱仪测试了其熔区和锥区的波数,用扫描电子显微镜观察了其相应点的表面形貌。经多次实验发现:在1100 cm-1和810 cm-1左右有两个明显的特征峰;1100 cm-1特征峰在锥区的波数最高,熔区次之,裸光纤最小;且随着拉锥速度的增大,1100 cm-1特征峰移向高波数。在光纤耦合器的锥区,存在微裂纹,随着拉锥速度增大,微裂纹越明显;在光纤耦合器的熔区,光纤表面析出了微小晶粒,且拉锥速度越小,晶粒越粗大。只有在适当的拉锥速度下(这里为150μm/s),熔区和锥区的结构与裸光纤的微观结构接近,且缺陷最少,才能获得较高质量的光纤耦合器。(本文来源于《光学学报》期刊2006年01期）
熔锥型光纤器件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
熔锥型光纤器件是光纤通信中最具代表性也是构成其他器件的基础器件，熔融拉锥流变成形是制造光纤耦合器、波分复用器、光滤波器等光纤器件的通用方法。从国内外的研究现状来看，目前对熔锥型光纤器件的光学原理与光学设计分析较多，而从制造科学角度研究熔融拉锥流变制造过程的机理与规律仍不足，尤其对制造工艺参数与器件的微观结构及光学性能的相关机制缺乏基础研究，使制造过程某些工艺效果仍由技艺和经验决定。以致器件的性能不理想，效率和成品率低，成本高。我国目前的熔锥型光纤器件的制造技术、熔融拉锥装备主要依赖进口。熔锥型光纤器件中最为典型的器件是光纤耦合器，其用量在光无源器件中居第二位，其功能是使传输中的光信号在特殊结构的熔锥区发生耦合，实现分(合)光。其制造过程为：将两根去除涂覆层的单模(或多模)光纤以一定的方式靠拢，在高温下加热熔融，同时向两侧拉伸，最终产生一段双向圆锥结构，入射的光功率在这个双锥体结构的熔锥区发生光功率再分配，一部分光功率从“直通臂”继续传输，另一部分光从“耦合臂”传输到另一光路，实现光功率的分配。论文以光纤耦合器为代表，针对目前市场上广为应用的光纤器件存在的性能问题，如合格产品的光学性能差异，成品率不高所反映的制备工艺优化与稳定问题，如何进一步降低附加损耗等，从光纤耦合器流变成形制造的角度，分析了流变制造工艺参数如拉锥速度与熔融温度及其扰动对流变制造成形过程、微观结构与器件光学性能的影响，发现现有燃烧气体火焰的加热方式不能满足高性能光纤器件的流变制造技术要求，提出、设计并制造了一种新型的电阻加热系统和熔融拉锥机。论文具体的创新性研究有：1．在熔融拉锥机上，实验获得了温度外场、拉锥速度等制造工艺参数对器件光功率损耗、分光比等性能参数的影响规律。2．在扫描电子显微镜下，实验发现了光纤耦合器表面存在微裂纹与析晶等缺陷，获得了工艺参数对熔锥区微观形貌的影响规律，找到了微观形貌与器件性能之间的关联规律。3．以光纤玻璃微观结构的基本单元Si—O—Si键为研究对象，基于分子振动与红外光谱理论，建立了1100cm~(-1)红外特征峰与Si—O—Si键角的关联数学模型。4．利用显微红外光谱仪，实验发现并查明了器件折射率分布不均匀、分光比一致性差等光学性能变异的根本原因在于制造过程材料分子结构的变化。5．针对光纤玻璃在转变温度区域的流变行为与粘弹松弛特性，提出了面向有限元分析的松弛函数的转换算法，解决了理论模型中粘弹松弛模量的表达和数值分析中的参数变换问题。6．建立了光纤耦合器熔融拉锥有限元计算模型，实现了光纤拉锥流变全过程数值仿真，可预测分析器件制造参数对流变制造过程的影响。7．发现制造过程影响熔融拉锥体光传输性能提高的物理本质是：现有生产装备与工艺所提供的流变外场不能提供符合熔锥均匀连续流变的叁维能场状态，熔锥流变不均匀使分子结构参数变化差异，内应力的产生与残留影响光学性能的部分丧失。8．提出一种制造区光纤温度均匀化，内应力极小化的温度外场模型和结构实现，研制了一种新型电阻加热器和其温控系统，将熔融温度的稳定性由原来的5～30℃提高到小于1.5℃。9．基于新型的电阻加热器，研制了一种高品质的新型熔融拉锥机，成倍地提高了器件性能的一致性，其中光功率损耗的一致性提高5倍、分光比的一致性提高4倍、拉锥长度的一致性提高20倍。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔锥型光纤器件论文参考文献
[1].帅词俊,段吉安,蔡国华,钟掘.熔锥型光纤器件微观结构对光学性能的影响[J].光电子.激光.2007
[2].帅词俊.熔锥型光纤器件的流变成形机理、规律与技术研究[D].中南大学.2006
[3].陈振宜.光纤熔锥耦合系统理论新方法及其在光纤器件和传感中的应用[D].上海大学.2006
[4].薛春荣,田华,吕志娟.熔锥光纤器件的锥区特性[J].光通信技术.2006
[5].帅词俊,段吉安,蔡国华.熔融光纤器件熔锥区的形貌和微观结构研究[J].光学学报.2006