2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,普通單模光纖已經(jīng)不能滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的傳輸容量和速率的要求,而基于空分復(fù)用結(jié)構(gòu)的多芯光纖可以有效解決傳輸容量的問(wèn)題,引起了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。同時(shí),基于光纖微結(jié)構(gòu)處理的光學(xué)器件在光纖通信、光學(xué)集成以及光纖傳感領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,對(duì)此類(lèi)型器件的開(kāi)發(fā)和研究同樣具有重要的價(jià)值。雖然多芯光纖作為傳輸介質(zhì)已經(jīng)獲得了行業(yè)內(nèi)的深入研究,但其在傳感器件應(yīng)用方面還較為薄弱。利用多芯光纖的空分復(fù)用的特殊結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行微結(jié)構(gòu)處理,以制作相應(yīng)的光學(xué)器件

2、,可制備高性能的光纖傳感器件,具有巨大的應(yīng)用前景。
  本論文利用微結(jié)構(gòu)處理的方式設(shè)計(jì)并制作了基于通信用弱耦合七芯光纖的光學(xué)器件,主要包括錐形結(jié)構(gòu)與球形端面共同作用的邁克爾遜干涉儀(MI)以及可控偏芯方式實(shí)現(xiàn)的多通道集成的馬赫澤德干涉儀(MZI),并對(duì)其相關(guān)特性進(jìn)行了研究。前者利用異質(zhì)七芯光纖的芯間多徑干涉實(shí)現(xiàn)了高性能、高靈敏度的高溫測(cè)量。后者利用弱耦合多芯光纖結(jié)構(gòu)的低串?dāng)_特性,結(jié)合相應(yīng)的多芯耦合器,對(duì)光纖進(jìn)行可控的偏芯熔接,實(shí)現(xiàn)

3、了一個(gè)集成的多通道干涉儀。
  本論文主要論述了:
  (1)總結(jié)現(xiàn)有的典型光纖微結(jié)構(gòu)及微加工方式,并討論其在多芯光纖器件中應(yīng)用的可能。其中熔接處理是實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的方式,包括對(duì)準(zhǔn)熔接和偏芯熔接兩種類(lèi)型。此外,錐形結(jié)構(gòu)、微腔結(jié)構(gòu)、微通道結(jié)構(gòu)等也是常見(jiàn)的微結(jié)構(gòu)類(lèi)型。制備微結(jié)構(gòu)時(shí)還會(huì)用到光纖微加工技術(shù),主要包括飛秒激光加工技術(shù)、熔融拉錐、化學(xué)腐蝕、研磨拋光等。各微結(jié)構(gòu)及微加工處理方法均能與多芯光纖相結(jié)合,并發(fā)掘相應(yīng)的器件應(yīng)用。

4、
  (2)提出基于錐形結(jié)構(gòu)的多芯微結(jié)構(gòu)模型并完成實(shí)驗(yàn)制備。利用熔接機(jī)電弧放電拉錐程序可對(duì)多芯光纖進(jìn)行熔融拉錐處理,該過(guò)程參數(shù)可控,且較為穩(wěn)定。通信用多芯光纖芯間距較大、串?dāng)_小,利用拉錐處理,可在錐區(qū)實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)的擴(kuò)散與耦合,以制備相應(yīng)多芯器件。本章設(shè)計(jì)了多種結(jié)構(gòu)形式,并完成了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)制備,證明了錐形結(jié)構(gòu)應(yīng)用于多芯光纖器件上的可行性。
  (3)提出基于錐形結(jié)構(gòu)與球形端面結(jié)合的邁克爾遜干涉儀?;谇耙徽鹿?jié)提出的單錐反射式結(jié)構(gòu),

5、在單模光纖末端熔接一段多芯光纖,并在熔接點(diǎn)處拉錐,可將單模光纖中的光耦合到多芯光纖的各個(gè)芯中,利用弱耦合光纖的低串?dāng)_特性,實(shí)現(xiàn)芯間多徑干涉。并在多芯光纖尾端引入球形端面結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)的二次耦合和分配。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)證明了該方案的可行性,通過(guò)光譜分析證明了該結(jié)構(gòu)的干涉原理,并驗(yàn)證了錐形結(jié)構(gòu)與球形端面的作用。
  (4)利用多芯邁克爾遜干涉儀實(shí)現(xiàn)高靈敏度的高溫測(cè)量。上述邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)反射譜消光比達(dá)到25dB,自由光譜范圍達(dá)到166

6、.34nm(L=1cm)。因此該結(jié)構(gòu)可以在無(wú)光譜重疊的情況下,實(shí)現(xiàn)大范圍的測(cè)量,且光譜具有尖銳的低谷,利于數(shù)據(jù)的讀取。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量50℃-900℃范圍內(nèi)該結(jié)構(gòu)的反射譜線(xiàn),分析得出其高溫靈敏度達(dá)到165pm/℃,且具有較好的重復(fù)性。由于高靈敏度、高消光比、寬的探測(cè)范圍和簡(jiǎn)單的制備過(guò)程,該傳感器具有廣泛的應(yīng)用前景。
  (5)提出基于可控偏芯熔接的多通道馬赫澤德干涉儀結(jié)構(gòu)。本章利用多芯光纖空分復(fù)用的特點(diǎn),在弱耦合多芯光纖兩端連接相應(yīng)多

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