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微结构光纤截面参数的光学测量

石帅  
【摘要】:近年来,微结构光纤得到了快速的发展。同时随着微结构光纤设计的不断翻新,微结构光纤的测量成为了难点。微结构光纤器件非接触式光学测量,也成为了近几年来研究的热点之一。 本文的主要研究内容是设计并搭建微结构光纤截面参数测量系统平台,以该系统为基础进行微结构光纤截面参数的光学测量实验。 首先对微结构光纤的背景及性质和结构进行了简单介绍,给出了微结构光纤的导光机理,分析了微结构光纤的特性。分析了微结构光纤非接触光学测量的理论及方法。通过分析目前工程制造业中微观结构测量相关方法,具体阐述了微结构光纤截面参数光学测量的相关原理及理论基础。设计了实验系统平台,根据测试系统的原理和实际需要,实际加工了相关器件,满足了实验的需求。 在理论分析的基础上,本文采用微结构光纤测量系统,进行了微结构光纤截面参数的光学测量实验。提出了光纤旋转轴定位方法,设计了CCD采集图像的拼接技术,设计了相关法确定对称轴的方法。这些工作均可以为微结构光纤参数测量提供数据库。最后利用COMSOL Multiphysics软件的数值仿真与实验测试结果进行了对比分析。 实验结果表明,微结构光纤截面参数的光学测量方法,具有较高的灵敏度,且实施条件灵活,调整简单,整个实验系统的成本较低,具有广阔的发展前景。


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