塑料光纤锥形过渡器光波传输特性的研究

本文转载自网络，如有侵权，请联络删除：　　聚合物光纤（plastic离通信誉传输媒介在近些年内已展示出的宏大优111.在构成POF桌面系统或构成以太网时，各类POF器件是非常关键的器件之」2.但由于石英光纤和POF在材料及尺寸上的不同，构成POF过渡器且采纳锥形构造时，为了确定锥形过渡器的尺寸及参数需采纳新的途控3‘4.本文基于光束传播法（beampropagationmethod，BPM）对POF锥形过渡器的设计停止了钻研。

　　基金项目：“九五”重点科技攻关赞助项目（95―720―220-01）、国家自然科学基金赞助项目（⑴07005）。

　　cn孙小菡（联络人），女，教授，博士生导师，xhsun u（x，y，z）随z迟缓变迁，中左边的第1项能够疏忽不计，于是有封式⑷为三维BPM的根本方程疏忽有关y域x）的项则可得更简略的二维BPM方程。从式⑷能够看出，只有给定输入场u（xyz=0），就能够得出z>0空间的波数特定的形式场散布。POF中各导波模的参数折射率能够通过求解其本征值得出。

　　1.算法描绘采纳有限差分法5，思考的二维（xz）状况，令u；n代表第n个平面上第i个节点（平面间距为Az，点阵间距为Ax）的场，依据Crank-Nicholson差分格式，方程变为去，可简略而稳定快速的求解。直接将Crank-Nicholson差分格式应用于三维情形，将得到非三对角线性方程组，但可参照交替方向隐式办法，将其优化计算。

　　2仿真结果锥形光纤过渡器的部分示用意为过渡器小端直径；为大端直径；为圆锥角度；L为过渡器长度。它们之间的关系式为：tan0=.锥形光纤过渡器的各参数及计算取值见表1.表1锥形光纤过渡器的各项参数构造参数取值芯层折射率包层折射率入射光波长/Pm剖分点数/个步长/Pm别离对应的是0 =1°~9°时的场强的散布。等高线代表不同的场强散布。从图中可见，等高线中心代表基模，四周代表高阶模。光从过渡器小端入射，经过一段间隔的传输，高阶模越来越多。最后，在出射端面上，中心处大部分是基模，场强大。端面的边缘处是高阶模，场强弱。角度0不同时，出口端面的场强散布也在扭转。但中心处的光功率大，两边的光功率小。仿真计算中的x yz坐标如所示。

　　中A7为在出射端面上，出射端点距轴心场强随角度变迁的曲线的间隔，在Ay=100Mm和Ay =150Mm处，对应各不同角度时，得出端面场强随圆锥角度的拟合变迁曲线。能够看出当9 =6°时，输出端面的场强最大。因为当0> 6°时，过渡器的倾斜较大，光在传输的过程中，有更多的形式变成辐射模。所以，出射端面的功率变小。当0=6°时，扭转过渡器长度L由知：b=2Ltan0+ aL别离取不同的数值（250 ~1900Mm），其他参数见表1.取Ay=50Mm和Ay=150Mm得出端面场强随长度L的变迁曲线。如中和所示，可知L=500Mm时，输出端面的归一化场强最大。但是，当i八a知大端直径b=305Mn，这时关于出射端面此直径太小，关于构成光纤连贯器（端面有N（N> 3）根光纤）并不合适；而取L=1500M时，大端直径为515Mm更利于大端面的光纤的摆放。

　　场强随长度变迁的曲线场强随长度变迁的曲线（大端―小端）锥形光纤过渡器的各参数和仿真的步骤不变，输入光场从大端到小端。得出的结果如和所示。能够得出最佳的圆锥角度0=6°以及最合适锥形过渡器的过渡器长度L结论基于光束传播法，提出了塑料光纤锥形过渡器的剖析模型。能较好地计算过渡器出射端面的场强散布。并且过渡器的输出端光场强度散布不平均，中心处强，两端弱。别离从过渡器的大小两端停止模拟和计算得出了最佳的圆锥角度9=6°以及最合适锥形过渡器的过渡器长度L =1500Mm.这些关于光纤锥形过渡器的设计均有实际意义。