基于環(huán)形芯光纖的矢量光束生成方法研究.pdf

1、矢量光束由于獨特的聚焦、偏振特性在粒子捕獲、金屬切割等領域應用中比傳統(tǒng)的偏振光更具有優(yōu)勢，因此高質量的矢量光束生成方法研究是有必要的，其生成方法主要分為有源和無源兩類。近年來，基于光波導的無源生成方法得到廣泛關注，該方法主要基于以下兩個原理，一是利用兩個LP11模式干涉疊加原理產生矢量光束；二是利用增大模式之間有效折射率差使簡并模式可區(qū)分的原理實現模式選擇。通過模式選擇產生TM01模存在兩個難點：一是與同階模式TE01和HE21可區(qū)分，

2、二是與基模HE11?？蓞^(qū)分。
　　本文在光波導模式理論及金屬層偏振選擇特性的基礎上，進行了以下工作：
　　（一）研究了一種壁中波導型光纖產生矢量光束的方法。
　　該方法利用增大模式之間有效折射率差使簡并模式可區(qū)分的原理，首先，利用COMSOL仿真軟件分析研究不同模式與光纖折射率、纖芯厚度、光纖半徑的關系，同時分析 TM01模式與其他傳導模之間的有效折射率差與光纖折射率、纖芯厚度、光纖半徑的關系。其次，優(yōu)化光纖結構及參數

3、，得到一種既滿足光纖內傳導模式截止到 TM01模，又滿足 TM01與其他傳導?？捎行Х蛛x的光纖結構參數。最后，論證使用這種光纖可進行模式選擇產生矢量光束，且矢量光束在對稱圓波導內偏振保持。
　?。ǘ┭芯苛艘环N內壁波導型光纖產生矢量光束的方法。
　　該方法利用了金屬覆層波導同一階次的TE模和TM模的有效折射率差較大的傳輸特性以及金屬層偏振選擇特性，首先，在內壁波導光纖的空氣孔與纖芯之間鍍一層金屬銀膜，仿真分析其傳導模式分布，