非相干光-光纖耦合關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著光纖技術(shù)的迅猛發(fā)展，光纖傳感器在傳感器領(lǐng)域中占據(jù)了很重要的位置。光纖傳感器的光源通常是氣體激光器、半導(dǎo)體激光器等相干光源，而相干光源由于其自身的光束特性，極容易在光纖端面形成干涉，這也給光纖傳感器的后期的信號處理帶來了極大的不便。因此，若實現(xiàn)非相干光源的光纖耦合，可以消除光纖傳感器中由于模間干涉產(chǎn)生的噪聲，提高光纖傳感器的信噪比，成為一個急需解決的問題。
　　本文從光源與光纖的基本耦合原理出發(fā)，對影響非相干光束光纖耦合的若干因

2、素進行了分析，從壓縮光束發(fā)散角，提高光束能量集中程度以及針對提高光纖耦合效率的光纖端面處理方法進行了研究。主要包括以下幾方面內(nèi)容：
　　從提高光纖耦合效率的角度入手，對光纖端面結(jié)構(gòu)與光纖數(shù)值孔徑的關(guān)系進行了理論研究，對光纖端面結(jié)構(gòu)的處理方法進行了詳細的分析，并針對多種光纖結(jié)構(gòu)的耦合試驗結(jié)果進行了對比分析。
　　對非相干光-光纖耦合系統(tǒng)進行了設(shè)計，通過基本光學(xué)設(shè)計理論確定了光纖耦合系統(tǒng)的初始參數(shù)，透鏡類型以及基本相差容限。使用

3、ZEMAX光學(xué)仿真軟件對光學(xué)系統(tǒng)初始參數(shù)進行優(yōu)化，并通過軟件的仿真結(jié)果光學(xué)系統(tǒng)的性能作出了評價。利用ZEMAX軟件對光學(xué)系統(tǒng)進了公差分析，保證光學(xué)系統(tǒng)在現(xiàn)有的加工精度和裝配精度上依然可以實現(xiàn)預(yù)期的功能指標(biāo)。
　　對本文中設(shè)計的光纖耦合光學(xué)系統(tǒng)進行了加工、裝配。調(diào)試了光纖耦合模塊，完成對不同光纖光纖耦合方式的對比，實驗中光纖出射端最高功率可以達到132.0μW。
　　實驗表明，采用本文設(shè)計的非相干光光纖耦合模塊進行光纖耦合，光