半導(dǎo)體光放大器光點(diǎn)模斑變換技術(shù)研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文半導(dǎo)體光放大器光點(diǎn)模斑變換技術(shù)研究姓名：孔小健申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：黃德修20081225V華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文耗，并介紹了楔形柱面光纖微透鏡耦合的1.3m半導(dǎo)體光放大器組件及其制作方法，運(yùn)用ABCD矩陣對(duì)該組件的耦合效率進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，楔形柱面光纖微透鏡與SOA的單端耦合效率理想情況下可達(dá)到84%。論文針對(duì)SOA與單模光纖的耦合問(wèn)題，詳細(xì)介紹了當(dāng)前最新的錐脊光波導(dǎo)耦合技術(shù)，用

2、光波電磁場(chǎng)干涉理論建立了錐脊光波導(dǎo)的傳輸模式方程，根據(jù)光波的全反射理論，揭示了錐脊光波導(dǎo)等效折射率的漸變規(guī)律，并分析計(jì)算了錐脊波導(dǎo)SOA的光耦合機(jī)制。通過(guò)研究漸變折射率平板波導(dǎo)耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，論文用波導(dǎo)理論詳細(xì)分析了其工作機(jī)理及制作方法，給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方程。尤其針對(duì)SOA與單模光纖的耦合問(wèn)題，介紹了漸變折射率平板波導(dǎo)耦合器在光耦合系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，由于漸變折射率平板波導(dǎo)耦合器可以有選擇性地對(duì)SOA的輸出模斑進(jìn)行有效變換并壓縮光束的束

3、散角，因此實(shí)現(xiàn)了SOA到單模光纖的高效率光耦合，運(yùn)用ABCD矩陣對(duì)該組件的耦合效率進(jìn)行了仿真計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明耦合效率理論上可達(dá)90%以上。從光學(xué)特性上看，漸變折射率平板波導(dǎo)耦合器可以在許多領(lǐng)域替代柱面鏡。最后，作者結(jié)合艦載武器系統(tǒng)的光學(xué)綜合校正工作，提出了一種激光模斑變換技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。艦載武器系統(tǒng)通常包括中央指揮鏡、光學(xué)（或激光）測(cè)距儀、雷達(dá)、艦炮、導(dǎo)彈、深彈、指揮儀等。日常訓(xùn)練與實(shí)戰(zhàn)中，一般是雷達(dá)或中央指揮鏡等首先發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，給出目

4、標(biāo)的高低與水平方位指示及其它參數(shù)，經(jīng)指揮儀解算后發(fā)送給艦炮、導(dǎo)彈及其它武器系統(tǒng)單機(jī)，對(duì)目標(biāo)實(shí)施攻擊。為提高武器單機(jī)攻擊的首發(fā)命中率(準(zhǔn)確性)，必須保證武器單機(jī)與中央指揮鏡、雷達(dá)等觀測(cè)系統(tǒng)的零位保持精確的一致性。因此，部隊(duì)實(shí)彈射擊前或單機(jī)修理之后，均需對(duì)艦載武器系統(tǒng)零位的一致性進(jìn)行聯(lián)調(diào)檢測(cè)，由于該零位一致性的聯(lián)調(diào)檢測(cè)通常采用高精度的光學(xué)手段進(jìn)行，故又可稱(chēng)其為艦載武器系統(tǒng)光軸一致性檢測(cè)。論文介紹了一種艦載武器系統(tǒng)零位一致性檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)