D型光纖的飛秒激光加工及其傳輸特性研究.pdf

1、中圖分類號UDCTN249621碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q533D型光纖的飛秒激光加工及其傳輸特性研究ResearchonFemtosecondLaserFabricationandTransmissionCharacteristicsofDshapeOpticalransmlSSlonshaDeDtiCalFiber作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：又B旺機械工程飛秒激光微納加工機電工程學(xué)院段吉安教授周

2、劍英講師論文答辯日期塑!塵：篁!l勿答辯委員會主中南大學(xué)二。一四年五月D型光纖的飛秒激光)JOT及其傳輸特性研究摘要：以光纖微納結(jié)構(gòu)為核心的光纖器件是光信息技術(shù)發(fā)展的支撐。其中，D型光纖以其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、機械性能好等優(yōu)點，已被用于制作多種全光纖器件。提高D型光纖的加工精度和加工效率對于集成光學(xué)的發(fā)展及光纖傳感領(lǐng)域的發(fā)展具有非常重要的意義。本文結(jié)合飛秒激光微納anr這一前沿技術(shù)對D型光纖的加工及傳輸特性進行研究。1提出基于較高能量的

3、飛秒激光輪廓線方法加工D型光纖，實驗驗證了其可行性。2搭建了一套可靠的飛秒激光加工光纖系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，實驗研究了不同工藝參數(shù)(離焦量、單脈沖能量、掃描速度、加工路徑深度)對飛秒激光輪廓線方法加工D型光纖的表面加工質(zhì)量以及加工深度的影響。在較優(yōu)的工藝參數(shù)下，該輪廓線方法加工的D型光纖表面粗糙度可達170nm左右。多組重復(fù)實驗結(jié)果表明：本文的輪廓線方法在提高加工效率、保證加工精度的同時，還具有較高的可重復(fù)性。3在建立D型光纖三維光學(xué)模型的

4、基礎(chǔ)上，基于有限差分光束傳輸法分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)D型光纖的傳輸特性。結(jié)果表明：填充材料折射率在1466以下時，各D型光纖傳輸損耗都幾乎為0；折射率在1466以上時，各D型光纖的傳輸損耗隨著折射率的增大均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，損耗最大值均出現(xiàn)在折射率1472處。且在同一折射率下，隨著剩余包層厚度的減小、加工長度的增加，D型光纖的傳輸損耗均會增大。4最后對飛秒激光輪廓線方法加工的D型光纖的傳輸特性進行實驗研究，結(jié)果表明：實驗結(jié)果與仿真結(jié)