弯曲不敏感少模光纤的优化

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1、学校代風讓密级可《遠又肇？農＾，＼手托．觸苗ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ屬細±学位论文弯ｆｔ不敏感少模光關优化［＾＾作者姓名郑兴娟ＪＨｊ＾辫师．画圃培养院系；电子信缸群Ｋ如＃、交４乂聲硕±学位论文奇｜川小敏感少校光奸的化化－Ｏ－ｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＢｅｎｄｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＦｅｗｍｏｄｅＦｉｂｅｒｓ作者：郑兴娟导师：巧图斌北京交通大学２０１６年４月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特

2、授权北京交通大学可ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供査阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟髙校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＂义ｉ廣斬＼学位论文作者签名；导师签名；歌，争ｊ弓签字ｎ期１＾４；年＾月鬥签字曰期：＞年月＇．．７校代护：１〇（）（）１；密级：公巧北京交通大学硕±学位论文弯曲不敏感少模光纤的优化Ｏｔ－－ｐｉｍｉｚａｔｉｏ

3、ｎｏｆＢｅｎｄｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＦｅｗｍｏｄｅＦ化ｅｒｓ作者姓名：郑兴娟学号：１３１２０１９０导师姓名：任国斌职称：教授学位类别：工学学位级别：硕±学科专业：通信与信息系统研究方向：光纤通信与光纤器件北京交通大学２０１６年４月ｉ北京交通大学硕±学位论文致谢致谢在论文完成之际，谨向我的恩师任国斌教授致Ｗ最崇高的敬意和最衷也的感谢！感谢任国斌教授对本论文工作的悉也指导和不断勉励，从论文的理论指导、实验安排、结果分析，直至论文的最终完成，无不凝聚着任老师对我的淳博教诲，帮助我培养

4、良好的科学素养和不断探索创新的精神，帮助我树立信也，有自信迎接新的挑战。感谢光波技术研究所所有帮助过我一，和我起学习过的老师和同学们。感谢黄琳师兄、朱博峰师兄、刘硕师兄、李海粟师兄在科研、论文发表Ｗ及生活方面的无私帮助和指导；感谢我的同学姜有超、曹志远、赵丹等，在学术研究上离不开你们无私的讨论、，在实验工作中离不开你们的团结协作和热屯帮助，还有你们在生活中给予的鼓励和支持。同时特别感谢我的父巧，感谢你们的养育之恩和无私关爱，在我求学道路上给予我一如即往的理解和支持，在我遇到困难时，依然包容和支持我的每个决定。感谢我的朋

5、友们多年来的陪伴和鼓励。在我攻读硕±学位期间，感谢你们为我做出的付出和牺牲。最后，再次向所有关也帮助过我的亲人老师朋友们，Ｗ及本文的评阅老师表达我由衷的谢意，谢谢你们！ｉｉ北京交通大学硕七学位论文＾摘要随着光纤通信容量的不断増加，基于少模光纤的模分复用技术由于其多信道复用，高频谱效率及低非线性效应成为目前提高光纤通信容量的硏究热点。一本文利用微扰法推导得到少模光纤中窩阶模的弯曲损巧的统公式，并用有限元法验证公式的正确性。针对光纤中Ｌ巧１、１巧，、Ｚ巧，和Ｚ：巧，四个模式，系统研究了阶跃型与抛物型折射率分布少

6、模光纤的结构参数（芯层与下陷层之间的距离、下陷层的宽度、下陷层与包层的折射率差Ｗ及纤芯半径）对其弯曲损耗的影响，并应用粒子群算法，对少模光纤弯曲性能进行了优化。研究结果表明：在截止波—长（ＬＰ３）定的前提下，弯曲半径恒定时，少模光纤的结构参数中随光纤纤芯半，径的増加，光纤的弯曲损耗逐渐増加；随芯层与下陷层之间距离的变化，光纤弯曲损耗存在一个最小值点，此最小值点随光纤模式的増商而逐渐靠近巧层，此最小值点在在光纤优化中有重要作用。光纤的弯曲损耗与有效模场面积之间存在相互制约的关系，本文定义ＰＩ因子为光纤弯损与有效面积的比值，可Ｗ

7、表征光纤的—弯曲性能。在截止波长（ＬＰ）定的前提下，随光纤纤芯半径的增加，光纤ＰＩ３１值逐渐増大；当光纤结构固定时，随工作波长的増加，光纤弯曲性能逐渐降低。最后本文应用粒子群算法，对阶跃型少模光纤和抛物线型少模光纤弯曲性能进行优化，得到了两种光纤最优化参数。本文的研究结果对于设计光纤优化结构和制造弯曲不敏感少模光纤具有指导意义。关键词：少模光纤；弯曲损耗；粒子群算法；微扰法；有效面积ｉｎ化京交通火学硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉ化ｔｈｅｒａｐｉｄｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｄａｔａ

8、化ａｆｉｃａｎｄｔｈｅｃａｐａｃｈｙｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙ