熔锥型波分复用器的理论及工艺研究

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1、哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要当今社会是信息技术高速发展的社会，其特点是高速度、高容量、高可靠性。随着光通信技术的日益成熟，光通信技术的应用就越来越广泛。本文首先简单地介绍了在光通信领域占有重要地位的波分复用器的发展现状、发展方向，又简要地描述了波分复用器的性能和分类，然后主要对熔融拉锥型波分复用器进行了详细探讨。本文首先探讨了集光学、电子学、精密机械及计算机等多项技术于一体的高性能祸合器制造设备。它采用精密的机械传动结构、高性能自动化控制电路、灵敏的功率检测和智能化计算机自动收集和处理等多项先进的技术和成果。同时探讨艺流程，其包含光纤套层剥离

2、、光纤安置、加热熔融、拉锥、祸合以及成品封装等工艺过程，并就封装要点进行了说明。其次从正规光波导的横向祸合理论出发，研究了熔锥型光纤祸合器的祸合机理一一祸合区两臂间的功率交换主要发生在等效圆柱型平行波导内，且由于细芯的影响，两光纤中的模场可近似为三角形分布。从而从理论上分析了波分复用器祸合比率与熔融拉锥长度的关系，制作出熔锥型两波长1310/1550nm波分复用器及熔锥型泵浦980/1550nm波分复用器。工艺参数如拉伸速度、火焰宽度、火焰温度等都会影响双锥光纤的成形，形成不同的锥体结构，从而影响锥体的传输性能。在锥腰处，通常温度最高，其直径最小。

3、在相同熔锥温度下，拉伸长度越长，锥腰就越小。在相同拉伸速度和时间下，温度越高，锥腰就越小。最后研究了1480/1550nmWDM器件，由于其波长间隔只有75nm，理论分析表明，其祸合周期很大，拉伸长度很长，这使得光纤直径变得很细(不到lum)，导致其光学性能不稳定。由组合波导理论出发，从深层次分析了藕合区横截面的形状与器件偏振灵敏度的关系，着重比较了矩形和椭圆形横截面的偏振特性，并发现当椭圆形截面的短轴与长轴之比为1:1.88时，器件的性能几乎对偏振无任何影响。在此理论基础上，基本上利用制作常规祸合器的工艺，制作成功了高性能的1480/1550nm

4、WDM器件，其波长隔离度大于15dB，偏振灵敏度小于0.1dB，附加损耗小于0.5dBe关键词光纤祸合器;熔融拉锥;波分复用器;插入损耗;偏振灵敏度哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInformationandtelecommunicationstechnologieshavebeenplayinganincreasedroleinthecurrentfastdevelopingsocietybecauseofitshighspeed,highcapacity,andhighreliability.Thethesisintroduces

5、oneoftheveryimportanttechnologiesinopticalcommunications,WavelengthDivisionMultiplexing(WDM),includingitsdevelopmenthistoryandpresentstatues.Thethesisthenclassifiesandcategorizedthemaincomponents,WavelengthDivisionMultiplexer,basedontheirfunctionalitiesandcharacteristics.Theth

6、seisfinallypresentsdetailedinvestigationsonthefusedbiconicalWavelengthDivisionMultiplexer.Thethesisfirststudiesthemanufacturemachinery,whichisintegratedwithmanycomponentsofoptics,electronics,precisemachineandcomputercontrollersetc.Itadoptshighprecisemechanicaltranslationsystem

7、、highperformanceauto-controlcircuit,sensitivepowerdetectorandtheautomaticcollectionandsettlementintelligencecomputersystem.Thethesisalsoinvestigatesthefusedtechnicalprocessincludingcoatingstripping,fiber-opticfixing,heatingandmelting,pulling,andthecoupling.Thepackagingofthefin

8、ishedproductisdescribed.Secondly,basedontheregularlightwavegu