第1章 保偏光纤耦合器制造导论 1
1.1保偏光纤及保偏光纤耦合器简介 2
1.1.1光纤耦合器及其应用 2
1.1.2保偏光纤基本原理与性能参数 5
1.1.3保偏光纤耦合器原理与性能参数 9
1.2保偏光纤耦合器制造方法 11
1.2.1蚀刻法 12
1.2.2研磨法 12
1.2.3熔融拉锥法 13
1.3保偏光纤偏振轴探测与对准方法 13
1.3.1纵向观测法 13
1.3.2横向观测法 16
1.4保偏光纤耦合器的熔融拉锥 18
1.4.1熔融拉锥制造光纤耦合器原理 18
1.4.2熔融拉锥制造设备 18
参考文献 20
第2章 保偏光纤自动化对轴技术 23
2.1保偏光纤偏振轴探测实验 23
2.1.1实验原理 23
2.1.2实验过程 26
2.1.3保偏光纤偏振轴对光强分布的影响 27
2.2五点特征值法 28
2.2.1五点特征值法对轴仿真原理 28
2.2.2仿真模型 30
2.2.3结果分析与讨论 32
2.3保偏光纤自动对轴系统研究 37
2.3.1自动对轴系统组成及工作原理 37
2.3.2自动对轴系统设计的关键技术及难点分析 38
2.3.3自动对轴系统的控制 38
2.3.4自动对轴系统精度分析 40
2.4本章小结 41
参考文献 42
第3章 光纤模式耦合理论 43
3.1单模光纤耦合器的模式耦合 43
3.2两根光纤的耦合分析 46
3.2.1两根平行光纤耦合 46
3.2.2两根弯曲光纤耦合 48
3.2.3熔锥光纤耦合 49
3.3熔锥光纤耦合器耦合分析 49
3.3.1熔锥光纤耦合器耦合分析方法概述 49
3.3.2熔锥光纤耦合器耦合过程 52
3.3.3熔锥型光纤耦合器耦合模型分析 58
3.4保偏光纤耦合器耦合分析 62
3.4.1保偏光纤耦合器的耦合模方程 62
3.4.2保偏光纤耦合器的耦合系数 63
3.4.3保偏光纤耦合器的横向耦合过程 67
3.4.4保偏光纤耦合器的分光比 69
3.4.5保偏光纤耦合器的消光比 70
3.5本章小结 71
参考文献 72
第4章 保偏光纤耦合器光波传输理论 75
4.1传输特性分析理论基础 75
4.1.1热-结构-光耦合原理 75
4.1.2光纤传输数值分析原理 76
4.2单根保偏光纤熔锥区传输特性 77
4.2.1熔锥区热应力 77
4.2.2熔锥区传输特性 80
4.3保偏光纤耦合器传输特性 83
4.3.1耦合器传输特性 84
4.3.2耦合器传输特性的影响因素 86
4.4保偏光纤耦合器传输损耗 93
4.4.1应力区形状对附加损耗的影响 94
4.4.2应力区折射率与包层折射率差对附加损耗的影响 96
4.4.3偏振主轴角度差对附加损耗的影响 97
4.5本章小结 99
参考文献 99
第5章 保偏光纤耦合器熔融拉锥制造系统 101
5.1系统设计与构建 101
5.1.1系统设计 101
5.1.2系统关键技术 102
5.1.3系统构建 102
5.2制造工艺与性能测试系统 106
5.2.1保偏光纤耦合器制造工艺流程 106
5.2.2性能测试系统构建 107
5.3本章小结 109
参考文献 109
第6章 保偏光纤耦合器的制造工艺及测试 111
6.1保偏光纤耦合器熔融拉锥的制造工艺流程 111
6.1.1光纤类型的选择 112
6.1.2光纤涂覆层的剥离 112
6.1.3熔融拉锥及分光比调节 112
6.1.4管壳封装 113
6.2熔融拉锥工艺参数分析 114
6.2.1拉锥速度 114
6.2.2温度分布 115
6.2.3预热时间 116
6.3工艺参数与耦合器性能参数的相关规律实验 117
6.3.1实验方案设计与数据处理 117
6.3.2实验结果分析 119
6.3.3工艺参数优化 120
6.4工艺参数与耦合器性能曲线的相关规律 120
6.4.1单模光纤耦合器性能曲线分析 120
6.4.2保偏光纤耦合器性能曲线分析 121
6.4.3工艺参数优化 127
6.5保偏耦合器性能测试 127
6.6本章小结 128
参考文献 128
第7章 光纤耦合器熔融拉锥长度与耦合比的映射关系 130
7.1熔融拉锥实验工艺参数与分析方法 130
7.1.1熔融拉锥实验工艺参数 130
7.1.2熔融拉锥实验数据分析 131
7.2光纤器件熔融拉锥的实验结果与分析 132
7.2.1光纤耦合器熔融拉锥实验中附加损耗的分析 132
7.2.2光纤熔融拉锥时预设耦合比对耦合性能的影响 134
7.2.3光纤熔融拉锥时预设拉锥长度对实际耦合性能的影响 137
7.3光纤耦合器件熔锥区显微形貌观察 140
7.4双停止准则的小型熔融拉锥机 143
7.4.1光纤器件熔融拉锥设备结构分析 143
7.4.2光纤器件新型熔融拉锥设备停机控制的实现 144
7.4.3新型光纤器件熔融拉锥设备的运动系统 147
7.4.4基于双停止准则的小型熔融拉锥机样机 153
7.5本章小结 154
参考文献 154