多模光纤到单模光纤耦合设计及的研究

《多模光纤到单模光纤耦合设计及的研究》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、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅

2、。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要在爆轰与冲击波实验中，瞬态速度的测量将为实验提供极为重要的参数。采用全光纤位移干涉技术的激光干涉测速系统由于高精度，结构紧凑、体积小、重量轻等诸多优势，成为冲击波与爆轰试验中速度测量系统的重要发展方向。而其中全光纤激光干涉测速仪器中的多-单模光纤耦合成为影响数据采集的最为重要的因素。如何提高多-

3、单模光纤的耦合效率直接影响最后的测试精度。本文通过对系统中损耗、耦合等进行研究和分析，对多模光纤到单模光纤耦合系统的架构、系统性能以及最后的数据进行了分析和研究。同时在分析了各种耦合方法的优缺点后，最终提出组合透镜的方法来完成这个多模光纤到单模光纤耦合的耦合系统。首先我们分析了光纤耦合时所存在损耗对其造成的影响。同时，我们对单模光纤间的相互耦合、多模光纤出射光场的光束及光强做了基本的了解及分析，为后面的多-单模光纤耦合系统的架构打下基础。其次，通过对耦合器件自聚焦透镜及球透镜的分析及研究，设计并

4、研制出了多模光纤到单模光纤耦合系统的雏形。先使用自聚焦透镜来汇聚从多模光纤出射光的束腰半径的大小，再通过使用球透镜来减小进入单模光纤前光束的发散角。通过这样的一个多-单模耦合系统可以极大的提高多模光纤到单模光纤的耦合效率。最后，通过调节多模光纤到自聚焦透镜的距离及自聚焦透镜到球透镜的距离来得到不同的耦合效率。通过数据对比分析，得出最好的耦合效率数值及此时各个耦合器件之间的距离。当多模光纤距离自聚焦透镜为1.87mm，自聚焦透镜距离带球透镜的单模光纤为1.26mm的时候，耦合效率达到最大值7.3%

5、。本文提出并研制出的多模光纤到单模光纤组合透镜耦合系统结构紧凑、调试方便、耦合效率较高，具有良好的发展前景与实际应用价值。文中所采用的这种组合透镜的方式对精度调节要求较高，但是在精度满足的情况下却能达到非常好的耦合效率，其最后实验所得耦合效率在在国内都未见相关报道。关键词：多模光纤单模光纤自聚焦透镜球透镜耦合效率IABSTRACTAbstractOneofthemostimportantparameterscanbegotfromtheinstantaneousvelocitymeasurein

6、thedetonationandshockwaveexperiments.Foritsadvantagesofnon-contactmeasureandhighprecision,thetechnologyofspeedmeasurementbythewayoflaserinterferenceisusedmoreandmorewidely.Furthermore,thelaserinterferencevelocitymeasurementsystemwiththeall-fiberarchi

7、tectureisleadinganimportanttrendintheshockwaveanddetonationexperimentsbecauseithassuchadvantagesascompactstructure,highprecision,abigvelocitymeasurementupperlimit.Butcouplingfrommulti-modefibertosingle-modefiberbecomethemostimportantfactorinAllFiberD

8、isplacementInterferometerSystemforAnyReflector.Thecouplingefficiencywillaffectthetestaccuracy.Basedontheloss,couplingandsomeofthebasictheoreticalresearchandanalysis,thecouplingsystem,systemperformanceandthefinaldataanalysisoftheMulti-modefibertosingl