熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器傳輸特性研究的中期報(bào)告

熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器傳輸特性研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究目的及意義隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，耦合器在光纖通信系統(tǒng)中的作用日益重要，目前已經(jīng)成為光通信系統(tǒng)中必不可少的器件之一。其中保偏光纖耦合器在保證光信號(hào)傳輸不受偏振干擾的情況下，利用熔融拉錐型技術(shù)進(jìn)行制備，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得其具有優(yōu)異的傳輸特性。因此，本研究旨在探究熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器的傳輸特性，并對(duì)其進(jìn)行分析和優(yōu)化，以提高其在實(shí)際光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值。二、研究方法本研究采用實(shí)驗(yàn)和仿真相結(jié)合的方法，首先通過制備熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器，對(duì)其傳輸特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。然后，利用ANSYS有限元仿真軟件對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，并進(jìn)行仿真計(jì)算，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析優(yōu)化其傳輸特性。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1.實(shí)驗(yàn)過程本研究在實(shí)驗(yàn)室制備了一組熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器樣品，并采用OSA光譜儀和偏振光源等光學(xué)設(shè)備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)測(cè)試流程如下：（1）用水和乙醇清洗耦合器，然后用二氧化硅進(jìn)行清洗和消毒。（2）將光纖連接兩端的耦合器，然后通過偏振光源激發(fā)。（3）通過OSA光譜儀測(cè)試出耦合器的透射譜和反射譜，并根據(jù)透射譜和反射譜計(jì)算出實(shí)際波導(dǎo)參數(shù)。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)測(cè)試結(jié)果，經(jīng)過對(duì)透射譜和反射譜進(jìn)行計(jì)算和分析，得到了熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器的傳輸特性如下：（1）傳輸損耗低：在C波段（1530-1565nm）和L波段（1565-1625nm）范圍內(nèi)，其傳輸損耗分別低于0.5dB。（2）偏振關(guān)聯(lián)性好：在不同波長(zhǎng)下，其兩個(gè)輸出端口的偏振狀態(tài)高度相關(guān)，保證了信號(hào)傳輸不受偏振干擾。3.實(shí)驗(yàn)分析通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器具有傳輸損耗低和偏振關(guān)聯(lián)性好的特點(diǎn)。其中，傳輸損耗低主要是由于耦合器采用熔融拉錐型技術(shù)制備，其結(jié)構(gòu)精細(xì)，光學(xué)性能優(yōu)越，能夠最大程度地減少光信號(hào)傳輸時(shí)的損耗。而偏振關(guān)聯(lián)性好則是由于耦合器采用熊貓保偏光纖制作，能夠?qū)崿F(xiàn)偏振方向的精準(zhǔn)控制和調(diào)節(jié)，使得耦合器在不同波長(zhǎng)下保持高度相關(guān)的偏振狀態(tài)。四、仿真結(jié)果及分析為進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究采用ANSYS有限元仿真軟件對(duì)熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模和仿真計(jì)算，并取得了如下結(jié)果：（1）光學(xué)仿真結(jié)果：模擬計(jì)算出透射譜和反射譜，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果吻合良好。（2）優(yōu)化仿真結(jié)果：對(duì)不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化仿真，得到了最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，其傳輸性能得到了進(jìn)一步提高。五、結(jié)論本研究通過實(shí)驗(yàn)和仿真相結(jié)合的方法，成功地探究了熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器的傳輸特性，并得到了以下結(jié)論：（1）熔融拉錐型熊貓保偏光纖耦合器具有傳輸損耗低和偏振關(guān)聯(lián)性好的特點(diǎn)，能夠保證光信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。（2）基于ANSYS有限元仿真技術(shù)，可以對(duì)該器件的傳輸特性進(jìn)行精確模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高其在實(shí)際光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值。綜上所述