本文關(guān)鍵詞：光子晶體光纖有效模面積測(cè)量技術(shù)的研究

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【摘要】：光子晶體光纖(PCF)是一種具有高非線性、色散可控性、高雙折射性、無限單模特性等諸多優(yōu)點(diǎn)的新型特種光纖,特別是作為核心器件已經(jīng)成功應(yīng)用于光纖陀螺、大功率光纖激光器、大功率光纖放大器等設(shè)備中。在這些應(yīng)用中,光子晶體光纖參數(shù)中的有效模場(chǎng)面積是其中的重要參量。傳統(tǒng)光纖有效模場(chǎng)面積的測(cè)量方法不能適應(yīng)結(jié)構(gòu)多變的光子晶體光纖,因此,本文立項(xiàng)對(duì)有效模場(chǎng)面積的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究。本文采用近場(chǎng)掃描法測(cè)量非圓纖芯光纖的模場(chǎng)面積,避開傳統(tǒng)方法只能測(cè)量纖芯為圓形的模場(chǎng)直徑的局限性,試圖通過標(biāo)準(zhǔn)單模光纖來找到一種算法求取非圓纖芯PCF的有效模場(chǎng)面積。論文的主要內(nèi)容包括:首先,對(duì)課題的研究目的和意義,光子晶體光纖的研究現(xiàn)狀,其模場(chǎng)測(cè)量和存在的問題作了簡要介紹。介紹了傳統(tǒng)光纖模場(chǎng)直徑的測(cè)量方法以及適用范圍。其次,為克服了非圓纖芯光纖模場(chǎng)直徑測(cè)量的局限性問題,提出了采用近場(chǎng)掃描測(cè)量方法來測(cè)量光纖的模場(chǎng)面積的方法,并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案與測(cè)量系統(tǒng)。再次,研究了光斑圖像去噪的方法和效果,并通過OpenCV編寫圖像采集和處理程序,結(jié)合Matlab來計(jì)算有效模面積,同時(shí)介紹了三種計(jì)算模場(chǎng)面積的方法:傳統(tǒng)計(jì)算模場(chǎng)直徑的高斯擬合法;從模場(chǎng)面積的定義出發(fā)的二重積分法;CCD成像實(shí)時(shí)在線測(cè)量方法。最后,對(duì)三種光纖的模場(chǎng)進(jìn)行了仿真,以作為實(shí)驗(yàn)觀察參考;搭建模場(chǎng)面積測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并對(duì)它們的模場(chǎng)面積進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究:以康寧G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖纖驗(yàn)證本文提出的測(cè)量方法的正確性,再以此方法來測(cè)量三角格子型PCF和雙折射型PCF的模場(chǎng)面積。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN253

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