单模单偏振光纤耦合器设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究的背景：

光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件，在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。根据光的耦合原理，人们已经设计出了多种光纤耦合器结构，包括：x型光纤耦合器、星型光纤耦合器、双包层光纤耦合器、光子晶体光纤耦合器等。设计插入损耗小、耦合效率高、分光比可调并可实现特殊耦合的光纤耦合器，一直是光学领域科研工作者追逐的焦点。2001年kakarantzas等人将未耦合的双芯光子晶体光纤用火焰进行热处理，使其双芯间的空气孔塌缩产生强烈耦合制成双芯光子晶体光纤耦合器。其极大的方便了光子晶体光纤与光源以及普通光学系统的耦合。1982年，kawachi等人首次制成保偏型熔锥光纤耦合器，这种耦合器能够保持很高的偏振特性。并且保偏光纤耦合器也是构成高精度、高性能光纤陀螺和水声器的基础元件之一。

意义：

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1、了解各种结构的保偏光子晶体光纤

2、学习有限元法的基本原理和有限元分析软件的使用

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

以所学理论知识为基础，并学习光束传输法和耦合模理论等，用有限元分析软件comsol进行仿真，并对所得数据进行分析研究，进而对单模单偏振光纤耦合器的光学特性和耦合特性进行分析。

步骤：

4. 参考文献

[1].李曙光等，光子晶体光纤的波导模式与色散特性，物理学报，2003，53（11）：2811-2817.

[2].廖延彪，光纤光学，清华大学出版社，2000.

[3].唐剑松等，光子晶体光纤数字建模及理论，信息技术与信息化，2005（5）：114-117.

5. 计划与进度安排

1、1月11日～4月1日查阅文献，收集资料，完成开题报告；

2、4月2日～5月1日 学习单模单偏振光纤耦合器理论和仿真软件的使用；

3、5月2日～5月24日 完成单模单偏振光纤耦合器设计和性能分析；