多芯光纤耦合技术及传感应用研究

《多芯光纤耦合技术及传感应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文多芯光纤耦合技术及传感应用研究硕士研究生：赵雨佳指导教师：苑立波教授学科、专业：光学工程论文主审人：耿涛教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文多芯光纤耦合技术及传感应用研究硕士研究生：赵雨佳指导教师：苑立波教授学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfo

2、rtheDegreeofM.EngResearchofCouplingtechnologyandSensingApplicationBasedonMulti-CoreFiberCandidate:ZhaoYujiaSupervisor:Prof.YuanLiboAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Dec.2017DateofOralExamination:Mar.

3、2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全

4、了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关

5、部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要随着光纤及光器件的发展，各种新型结构的光纤开始涌现。多芯光纤由于其高集成度、结构紧凑和低成本等优势，除了被广泛应用于光开关、波分复用器和光滤波器等光器件中，还应用在光通信和光纤传感领域。基于多芯光纤的传感器具有集成度高、抗电磁干扰、体积小、成本低等优点，由于多芯光纤传感器一般需要进行光耦合，所以多芯光纤耦合技术至关重要。本课题研究了基于热扩散耦合方法的多芯光纤耦合器的制作方法和特性，以及基于热扩散耦合方法制作的双芯光纤传感器的制作方

6、法和特性。本文对基于热扩散耦合方法的多芯光纤耦合器进行了理论分析和实验研究，首先基于耦合模理论对基于热扩散耦合方法的双芯光纤耦合器的传输特性和耦合特性进行了详细分析，然后用Rsoft光学仿真软件的Beamprop模块对基于热扩散耦合方法的双芯光纤耦合器进行模型建立和仿真分析，结果验证了本课题设计方案的正确性。之后采用热扩散技术，利用实验室自制的多芯光纤，制作了多芯光纤耦合器，并对其应力、温度、折射率和弯曲特性进行了研究。对基于热扩散耦合方法的双芯-双孔Michelson干涉仪进行了理论分析和实验研究。首

7、先介绍了双芯-双孔Michelson干涉仪的制作方法和干涉原理，之后对双芯-双孔Michelson干涉仪的弯曲特性进行了理论分析和实验研究，利用双芯光纤的两个纤芯的不对称分布，该干涉仪可以实现方向可识别的弯曲传感器；利用双芯-双孔Michelson干涉仪的输出波形随着作用在干涉仪上的应力变化而漂移的这一特性，于是将双芯-双孔Michelson干涉仪用于测量应力，理论分析和实验研究均验证了该干涉仪可以用作应力传感器；利用双芯-双孔Michelson干涉仪的输出波形随着作用在干涉仪上的扭转变化而漂移的这一特

8、性，将双芯-双孔Michelson干涉仪用于测量扭转，理论分析和实验研究均验证了该干涉仪可以用作扭转传感器；理论研究证明了环境温度的变化会引起双芯-双孔Michelson干涉仪的输出波形的漂移，将该干涉仪用于测量温度的变化，实验结果显示该干涉仪可以用作温度传感器。关键词：多芯光纤；热扩散技术；耦合器；传感器；Rsoft仿真AbstractWiththedevelopmentoffiberandopticalcomponents,allkin