多芯光纖由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,在空分復(fù)用、光纖傳感等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。本文分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的多芯光纖的模式特性,并重點(diǎn)研究了弱耦合多芯光纖在光纖傳感方面的應(yīng)用。一方面,系統(tǒng)地分析了多芯光纖的超模特性和功率耦合特性;另一方面提出了一種新型的多芯光纖傳感結(jié)構(gòu),并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了其在應(yīng)變傳感和曲率傳感等方面的應(yīng)用。本文的主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新工作包括:(l)利用耦合模理論,分析了強(qiáng)耦合多芯光纖的芯間耦合特性。采用光束傳播法,研究了強(qiáng)耦合多芯光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)超模場(chǎng)分布的影響,并且分析了強(qiáng)耦合多芯光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)功率耦合特性的影響。(2)采用光束傳播法對(duì)強(qiáng)耦合多芯光纖的模式干涉原理進(jìn)行了詳細(xì)地仿真研究,分析了強(qiáng)耦合多芯光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)模式干涉過(guò)程的影響。提出了一種強(qiáng)耦合多芯光纖纖芯間距的干涉式估算方法,根據(jù)強(qiáng)耦合多芯光纖的透射光譜與其纖芯間距關(guān)系,通過(guò)觀測(cè)透射光譜可以估算出纖芯間距。(3)提出了一種新型的基于弱耦合多芯光纖的傳感結(jié)構(gòu),該光纖結(jié)構(gòu)由一段弱耦合多芯光纖與兩段單模光纖組成,將多芯光纖一端偏芯熔接于輸入端單模光纖,使其產(chǎn)生較強(qiáng)的包層模;將多芯光纖另一端對(duì)芯熔接于輸出端單模光纖,并在溶... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１光纖傳感的基本工作原理??ｒ１－１?Ｔｅａｃ?ｗｒｎｒｎｃｅ?ｏｏｃａｉｅｒ?ｓｅｎｓｎ

圖１－２光纖橫截面示意圖：ａ）單模光纖；ｂ）多芯光纖??

圖１－３典型七芯光纖結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｕｒｅ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｔｉｃａｌ?ｓｅｖｅｎ－ｃｏｒｅ?ｆｉｂｅｒ??


本文編號(hào)：2923040