分类号：密级：
U D C：编号：
工学硕士学位论文
多矩形芯光纤设计、制备及其光学特性研究
硕士研究生：曲洪坤
指导教师：田凤军副教授ccit
学科、专业：光学工程
论文主审人：李立副教授
哈尔滨工程大学
2018年3月
分类号：密级：
U D C ：编号：
工学硕士学位论文
多矩形芯光纤设计、制备及其光学特性研究
硕士研究生：曲洪坤附注我爱你
指导教师：田凤军副教授
学位级别：工学硕士
学科、专业：光学工程精锐教育一对一收费
所在单位：理学院
论文提交日期：2017年12月
论文答辩日期：2018年03月
学位授予单位：哈尔滨工程大学
Classified Index:
U.D.C:
A Disrtation for the Degree of M. Eng人教版高一英语课件
Design, Fabrication and Characteristics Study of Multi-rectangular Cores Fiber
Candidate:Qu Hongkun
Supervisor:Associate Prof. Tian Fengjun
Academic Degree Applied for:Master of Engineering
优美的英文句子Specialty:Optical Engineering
Date of Submission:Dec. 2017
Date of Oral Examination:Mar. 2018
persuadeUniversity:Harbin Engineering University
honey bee哈尔滨工程大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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作者(签字)：
日期：年月日
哈尔滨工程大学
学位论文授权使用声明
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作者(签字)：导师(签字)：
日期：年月日年月日
摘 要
集成干涉仪由于灵敏度高、测量范围大以及可靠性高已经被广泛的应用到传感领域。多芯光纤在集成干涉仪中发挥着重要作用，在环境传感和弯曲传感等方面已经有所应用。多芯光纤集成干涉仪的优点如下：尺寸小、灵活应用和热敏感性小。但是集成干涉仪通常是由传统的低双折射光纤构成，在传感器工作过程中存在信号偏振衰退现象，导致传感器性能降低。为了减小偏振衰退，本文提出了一种多矩形芯光纤，由于纤芯是矩形的且纤芯和包层的不对称，这种光纤可以产生高双折射。本文主要从以下几个方面进行研究：
(1)根据纤内集成干涉仪存在的偏振信号衰退现象，提出了高双折射多矩形芯光纤。对多矩形芯光纤的
理论进行了简单的介绍。
(2)多矩形芯光纤结构设计以及参数优化，实心结构光纤由高折射率纤芯和纯二氧化硅包层组成，三个矩形芯在同一个圆周上，矩形芯中心与圆的中心连线之间的夹角为120°；空心结构光纤中间是一个大空气孔，三个高折射率矩形芯在同一个圆周上，矩形芯中心与圆的中心连线之间的夹角为120°，光纤包层材料是不掺杂的二氧化硅管。
(3)利用有限元分析方法(FEM)，结合多物理场仿真软件COMSOL对多矩形芯光纤光学特性进行仿真分析，主要分析以下特性：光纤模式特性、光纤的模式双折射、倐逝场特性以及单个矩形芯光纤弯曲损耗特性。其中对模式双折射进行了仔细研究，包括几何参数、材料参数以及应力棒介入对模式双折射的影响。
(4)多矩形芯光纤制作方法和步骤，包括改进MCVD制做锗掺杂芯棒技术、划片切割成槽－堆积法组制预制棒技术和多矩形芯光纤的拉丝技术。2013年上海高考数学
(5)空心结构多矩形芯光纤模式双折射影响因素以及控制方法。可以调整纤芯的尺寸、纤芯锗掺杂浓度和纤芯距离空气孔的距离来调整双折射大小。还可以在中间空气孔出引入一个应力棒，这样会产生较大的内应力，实现高双折射。在中间空气孔中填充不同折射率的液体，此时纤芯中的光会更多的渗透进入空气孔区域，空气孔区域倐逝场会增强。单个矩形芯光纤可以通过向某个固定方向弯曲实现单偏
振。
经过研究表明，我们提出的多矩形芯特种光纤拥有高双折射特性，其双折射可以达到10-4，这种高双折射特性能够在减小偏振信号衰退方面得到进一步的应用。当空气孔中填入不同折射率材料液体时，会出现色散异常现在，能产生一个较大的负色散，希望在色散传感方面得到应用。单芯矩形芯中空光纤可以向特定的方向弯曲，通过调节弯曲
