纖維集成光纖微透鏡及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文對(duì)基于平方率分布徑向梯度折射率光纖的纖維集成光纖微透鏡的基本原理及其應(yīng)用進(jìn)行了研究。從麥克斯韋方程出發(fā),推導(dǎo)了光線方程,并以光線方程為基礎(chǔ)推導(dǎo)了漸變折射率介質(zhì)光線軌跡方程。分別針對(duì)折射率為球?qū)ΨQ分布、軸向分布和徑向分布的介質(zhì)作了具體的理論推導(dǎo)和特性研究。重點(diǎn)對(duì)平方率分布徑向梯度折射率介質(zhì)中子午光線的傳播特性進(jìn)行了研究,得出結(jié)論:近軸子午光線軌跡為同周期正弦曲線。這種介質(zhì)中近軸子午光線周期性會(huì)聚和發(fā)散的自聚焦特性是纖維集成光纖微透鏡的

2、理論基礎(chǔ)。截取特定長(zhǎng)度的梯度折射率光纖,即可實(shí)現(xiàn)使光束會(huì)聚或發(fā)散的微透鏡功能。
　　利用Matlab和Beamprop軟件分別對(duì)平方率分布徑向梯度折射率光纖中近軸子午光線的光線軌跡和近軸光束的高斯光場(chǎng)分布進(jìn)行了理論分析和仿真研究。對(duì)垂直端面、斜端面、圓錐端面和球端面光纖微透鏡分別進(jìn)行了深入討論,分析了各光纖微透鏡端面出射光線的特征。探討了多種結(jié)構(gòu)的纖維集成光纖微透鏡的應(yīng)用,提出了兩種新型的結(jié)構(gòu):對(duì)稱雙芯光纖-梯度折射率光纖-對(duì)稱雙