聚合物光纤(plastic离通信用传输序言在近些年内已展示出的巨年夜优111.在构成POF桌面体系或构成以太网时,各类POF器件是十分关键的器件之」2.但因为石英光纤和POF在材料及尺寸上的不合,构成POF过渡器且采取锥形构造时,为了肯定锥形过渡器的尺寸及参数需采取新的途控3‘4.本文基于光束传播法(beampropagationmethod,BPM)对POF锥形过渡器的设计进行了研究。
基金项目:“九五”重点科技攻关赞助项目(95―720―220-01)、国度天然科学基金赞助项目(⑴07005)。
cn孙小菡(接洽人),女,传授,博士生导师,xhsun u(x,y,z)随z迟缓变更,尼龙扎带是尼龙材质的一种扎带,中左边的第1项可以忽视不计,于是有封式⑷为三维BPM的根本方程忽视有关y域x)的项则可得更简单的二维BPM方程。从式⑷可以看出,只要给定输入场u(xyz=0),就可以得出z>0空间的波数特定的模式场分布。POF中各导波模的参数折射率可以经由过程求解其本征值得出。
1.算法描述采取有限差分法5,推敲的二维(xz)情况,令u;n代表第n个平面上第i个节点(平面间距为Az,点阵间距为Ax)的场,根据Crank-Nicholson差分格局,方程变为去,可简单而稳定快速的求解。直接将Crank-Nicholson差分格局应用于三维情况,将获得非三对角线性方程组,但可参照瓜代偏向隐式办法,将其优化计算。
2仿真成果锥形光纤过渡器的部分示意图为过渡器小端直径;为年夜端直径;为圆锥角度;L为过渡器长度。它们之间的关系式为:tan0=.锥形光纤过渡器的各参数及计算取值见表1.表1锥形光纤过渡器的各项参数构造参数取值芯层折射率包层折射率入射光波长/Pm剖分点数/个步长/Pm分别对应的是0 =1°~9°时的场强的分布。等高线代表不合的场强分布。从图中可见,等高线中间代表基模,四周代表高阶模。光从过渡器小端入射,经由一段距离的传输,高阶模越来越多。最后,在出射端面上,扎带,又称扎线带、束线带、锁带。按材质划分,扎带一般可分为尼龙扎带、不锈钢扎带、喷塑不锈钢扎带,中间处年夜部分是基模,场强年夜。端面的边沿处是高阶模,场强弱。角度0不应时,出口端面的场强分布也在改变。但中间处的光功率年夜,两边的光功率小。仿真计算中的x yz坐标如所示。
中A7为在出射端面上,出射端点距轴心场强随角度变更的曲线的距离,在Ay=100Mm和Ay =150Mm处,对应各不合角度时,得出端面场强随圆锥角度的拟合变更曲线。可以看出当9 =6°时,耐低温扎带到了冬天气温达到一定低时,不会变的硬脆,输出端面的场强最年夜。因为当0> 6°时,过渡器的倾斜较年夜,光在传输的过程中,有更多的模式变成辐射模。所以,出射端面的功率变小。当0=6°时,改变过渡器长度L由知:b=2Ltan0+ aL分别取不合的数值(250 ~1900Mm),其他参数见表1.取Ay=50Mm和Ay=150Mm得出端面场强随长度L的变更曲线。如中和所示,可知L=500Mm时,输出端面的归一化场强最年夜。然则,当i八a知年夜端直径b=305Mn,这时对于出射端面此直径太小,对于构成光纤连接器(端面有N(N> 3)根光纤)并不合适;而取L=1500M时,年夜端直径为515Mm更利于年夜端面的光纤的摆放。
场强随长度变更的曲线场强随长度变更的曲线(年夜端―小端)锥形光纤过渡器的各参数和仿真的步调不变,输入光场从年夜端到小端。得出的成果如和所示。可以得出最佳的圆锥角度0=6°以及最合适锥形过渡器的过渡器长度L结论基于光束传播法,提出了塑料光纤锥形过渡器的分析模型。能较好地计算过渡器出射端面的场强分布。并且过渡器的输出端光场强度分布不平均,中间处强,两端弱。分别从过渡器的年夜小两端进行模仿和计算得出了最佳的圆锥角度9=6°以及最合适锥形过渡器的过渡器长度L =1500Mm.这些对于光纤锥形过渡器的设计均有实际意义。