確定光子晶體光纖軸向方位角的側視光強特征法研究.pdf

1、光子晶體光纖軸向方位角的確定在光纖器件的加工制作中具有重要的意義。采用側邊拋磨技術,對光子晶體光纖不同的側面進行拋磨加工,理論研究表明:隨著光子晶體光纖被側邊拋磨位置、深度的變化,其內部傳輸光特性也會發(fā)生變化,可以用于制作具有不同性能的光學器件。在光子晶體光纖器件制作中,其中一項重要的技術就是要能夠精確的確定光子晶體光纖的軸向方位角,本文基于側視光強法原理進行了實驗研究和理論計算,提出了一種高精度確定光子晶體光纖軸向方位角度的方法—側視

2、光強特征值判別法。
　　實驗研究了六邊形PCF、Hybrid、LAM-20等三種結構的光子晶體光纖,在光子晶體光纖的側視圖像中,發(fā)現(xiàn)它們各自具有特殊的光強分布特征,對每一種光強晶體光纖,其光強分布特征隨著光子晶體光纖軸向方位角度的變化而變化。實驗研究結果表明,隨著光子晶體光纖繞軸向方位角的旋轉,其透射光強圖像的光強特征值呈現(xiàn)周期性變化,與光子晶體光纖自身空氣孔結構的周期性特征具有對應的關系,通過提取光子晶體光纖在不同軸向方位角度的

3、光強特征值,發(fā)現(xiàn)其側視光強特征值出現(xiàn)周期性的極大值,在實驗上驗證了光子晶體光纖軸向方位角度與側視光強特征值之間存在對應的關系,據(jù)此提出確定實現(xiàn)光子晶體軸向方位角的方法-側視光強特征值法。
　　借助Tracepro仿真軟件,對三種光子晶體光纖進行了光線追跡仿真計算研究,采用側視成像法,在理論上驗證了光子晶體光纖側視光強特征的存在,并且隨著光纖繞軸向的旋轉,其光強特征值也發(fā)生變化,提取隨軸向方位角度變化的光強特征值,發(fā)現(xiàn)光強特征值的變

4、化也具有周期性變化規(guī)律,而且在光強特征值隨軸向方位角度變化曲線中,光強特征值也出現(xiàn)周期性的極大值,對比模擬仿真結果與實驗結果,確定了光子晶體光纖在特定的軸向方位角位置處的光強特征值特征,可以用于高精度確定光子晶體光纖位于某些特殊軸向方位角度位置,驗證了側視光強特征值法的正確性。
　　側視光強特征值判別法具有無損、在線、非接觸確定光子晶體光纖軸向方位角度的特性,可以高精度的確定光子晶體光纖是否處于某些特定的軸向方位角度位置,定軸精度