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单模融拉型光纤分路器工艺改进及PDL关系的研究

作　者: 王唱媛
导　师: 杨健
学　校: 大连理工大学
专　业: 微电子与固体电子学
关键词: 光纤分路器偏振相关损耗拉伸速度双折射预拉伸
分类号: TN253
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 61次
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内容摘要

本论文的主要目标是为降低光纤分路器中偏振相关损耗(PDL)找到制备过程中的最佳熔融拉伸速的,解决宽带双窗分路器PDL过高(大于0.12)的问题,提高生产效率和器件性能的稳定性。第一章分析了FTTH的发展现状,光纤分路器的重要应用及本实验研究的重要意义。第二章介绍了耦合模理论和光纤分路器耦合区的物理模型,得出熔融拉伸过程中光功率周期性变化关系；由偏振相关损耗定义出发,分析了宽带分路器中双折射现像对偏振相关损耗(PDL Polarization dependent loss)的影响,结果发现,1310nm的PDL小于1550nm的PDL。第三章通过实验发现,熔融拉伸速度对于单模双窗宽带耦合器PDL有很大影响：(1)对于D50／50分光比分路器,相同波长的PDL在分路器的直通臂和耦合臂相同；(2)随制备D50／50分路器的拉伸速度的增大,1310nm波长的PDL与1550nm波长的PDL的变化曲线有一交叉点；(3)在小于交叉点的范围内,由于双折射效应,使不同偏振态的光在光纤中传播的折射率不同,导致耦合系数不同,使1310nm的光的PDL小于1550nm光的PDL,这与第二章我们得到的理论推导结果一至。(4)在大于交叉点范围内,由于分路器内的拉伸应力做用,1310nm光的PDL明显增大,实验中发现拉伸应力对1550nm光影响不明显,1550nm光的PDL平稳减小；(5)发现在交叉点处PDL值最小,我们从大量的实验数据得出制备50%分光比单模双窗分路器的最佳熔融拉伸速度为0.25±0.05mm／s,在此速度范围内制备的光纤分路器PDL小于0.08dB,这远小于同行业小于0.12dB的标准。我们对不同分光比分路器做了相同的实验,得出制作低偏振相关损耗的不同分光比双窗宽带分路器的最佳拉伸速度。本实验大大提高光纤分路器的PDL的性能,满足三网合一,光纤到户发展对光纤器件高性能、高速度、大容量的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 光纤技术在现代通信中的发展应用  8-9
  1.2 FTTH  9-13
    1.2.1 FTTH的发展现状  10-12
    1.2.2 实现FTTH的方法  12
    1.2.3 分路器在FTTH中的重要应用  12-13
  1.3 熔融型光纤分路器的发展现状  13-14
  1.4 熔融型光纤分路器的工作原理及本实验的研究意义  14-16
2 分路器的耦合理论  16-41
  2.1 熔融拉锥的几何模型  16-18
    2.1.1 光纤结构  16-17
    2.1.2 单根光纤熔融锥型几何模型  17-18
  2.2 分路器熔融锥区域的耦合机理  18-21
  2.3 熔融锥型光纤分路器的拉锥机系统  21-25
    2.3.1 拉锥机系统  21-23
    2.3.2 拉锥机系统的硬件部分  23-24
    2.3.3 拉锥机系统的操作界面  24-25
    2.3.4 拉锥机系统中的几个问题和解决方案  25
  2.4 熔融锥型分路器的制备  25-27
  2.5 分路器的基本性能  27-32
    2.5.1 分光比  27-28
    2.5.2 附加损耗  28-30
    2.5.3 插入损耗  30-31
    2.5.4 方向性  31
    2.5.5 均匀性  31-32
  2.6 分路器的偏振特性(PDL)  32-41
    2.6.1 光纤中的偏振光  32-33
    2.6.2 1×2单模光纤分路器的偏振度  33-35
    2.6.3 分路器的偏振相关损耗  35-37
    2.6.4 双折射效应对偏振相关损耗的影响  37-38
    2.6.5 穆勒矩阵法测偏振相关损耗(PDL)  38-41
3 单模光纤分路器的偏振相关损耗(PDL)  41-49
  3.1 分路器制备过程中工艺参数与器件性能的关系  41-43
  3.2 D50/50双窗分路器预拉伸长度与速度关系  43-44
  3.3 D50/50双窗分路器拉伸速度与PDL关系  44-49
4 不同分光比分路器偏振相关损耗(PDL)  49-53
  4.1 D10/90、D50/50、D2/80双窗分路器实验数据分析  49-50
  4.2 不同分光比双窗分路器低PLD的最佳拉伸速度  50-53
结论  53-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  59-60
致谢  60-62

单模融拉型光纤分路器工艺改进及PDL关系的研究

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