基于Matlab的光纤耦合器耦合特性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

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，是光纤系统中使用最多的光无源器件之一，在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。光纤耦合器一般具有以下几个特点：一是器件由光纤构成，属于全光纤型器件；二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现；三是光信号传输具有方向性。

根据光的耦合原理,人们已经设计出了多种光纤耦合器器结构。包括:X 型光纤耦合器、星型光纤耦合器、双包层光纤耦合器、光纤光栅耦合器、长周期光纤光栅耦合器、布拉格光纤耦合器、光子晶体光纤耦合器等。

随着各种光纤通信和光纤传感器件的广泛使用，光纤耦合器的地位和作用愈来愈重要，并已成为光纤通信和光纤传感领域不可或缺的一部分。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和业内人士的奋斗目标。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题运用matlab软件对光纤耦合器耦合特性的分析，在此基础上,对典型光纤耦合器的结构、工作原理及耦合特性进行详细阐述。

3. 研究的方法与步骤

研究方法、步骤

（1）通过查阅文献资料，了解各种光纤耦合器的耦合性质；

（2）学习光纤耦合器的理论分析方法：耦合模理论；以及常见的数值分析方法有:有效折射率法、有限元法、光束传播法等；

4. 参考文献

[1]林锦海,张伟刚.光纤耦合器的理论、设计及进展[j].物理学进展,2010,30(01):37-80.

[2]魏道平,赵玉成,张劲松,江中澳,简水生.新型 2×2 单模双锥光纤耦合器的研制[j].北方交通大学学报,1998(03):39-42.

[3]酆达,李铮,唐丹.2×2熔锥型单模光纤耦合器的模型[j].光子学报,2003(11):1316-1320.

5. 计划与进度安排

2022年

1—2周(3月5日-3月11日) 下发毕业论文任务书

1—2周(3月5日-3月18日) 学生完成开题报告