玻璃光波導功分器理論、技術及其光學特性研究.pdf

1、本文詳細地研究玻璃離子交換過程和形成光波導的微觀機理，分析Tl+-Na+交換的擴散動力學。由于Tl+-Na+離子半徑相差較大，在交換過程中產(chǎn)生的應力會引起折射率的變化。通過實驗證明應力與折射率分布之間存在一定的關系式。　　用二維矢量WKB法分析了漸變折射率光波導中基模的模場分布情況。采用平面光波形態(tài)的光波激勵波導，借助計算機進行數(shù)值求解，得到的光場分布圖在光場傳播達到穩(wěn)定時，波導的模傳輸只與波導結構和光波波長有關?！　≡撜撐倪€介紹利

2、用BPM方法如何設計、模擬和分析光波導功分器。本文給出關于1×4功分器的光路設計方案，解釋光波導彎曲損耗的產(chǎn)生機理，綜合波導彎曲的純彎曲損耗和過渡損耗以及分支耦合損耗的特點，得出結構函數(shù)、導函數(shù)和曲率函數(shù)的邊界條件，并推導出一個新的結構函數(shù)，并與正弦函數(shù)、余弦函數(shù)結構以及直線結構進行比較，結果表明新函數(shù)結構設計較好，并由此函數(shù)得出優(yōu)化的1×4路光路圖。　　本論文還詳細地介紹玻璃光波導功分器的制作工藝過程。　　最后還對玻璃光波導功分器

3、的光學參數(shù)進行測試。在用0.6328μm氦氖激光為光源下，對光功分器在1×4分支處的六個不同傳輸段進行切片分析，發(fā)現(xiàn)玻璃波導交換處的干涉環(huán)形狀從半圓形到半橢圓形，最后再到半圓形變化，并得到其歸一化的濃度分布曲線與X和Y方向的關系。在氦氖激光輸入下，不僅清楚地看到光在波導中的傳輸路徑，而且得到光波導功分器的一個輸入端和四個輸出端的近場強度分布，與理論結果完全符合。為了與光纖傳輸匹配，還在1.20～1.70μm連續(xù)波段內(nèi)，測試光功分器的插入