学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

光纤近场测量研究

作　者: 祖鹏
导　师: 武星
学　校: 天津大学
专　业: 光电子技术
关键词: 近场法光纤几何参数光纤折射率分布模场直径光纤近场几何参数测量仪同轴光
分类号: TN818
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 108次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着光纤技术的发展,光纤在光纤通信、光纤传感等越来越多的领域得到日益广泛的应用,同时这也促进了光纤本身的发展,并对于光纤质量和性能提出了更高的要求,这就要求有比较好的方法来对光纤制成品进行测量。基于此,在对国内外相关测量方法和测量仪器做出比较之后,做了如下研究工作:1、根据国家质量技术监督局发布的《GB/T 15972.2-1998光纤总规范第2部分:尺寸参数试验方法》推荐的方法——近场法,测量单模光纤和多模光纤的几何参数(纤芯最大直径、纤芯最小直径、包层最大直径、包层最小直径、纤芯不圆度、包层不圆度、纤芯\包层同心度相对误差、纤芯\包层同心度绝对误差),并对影响测量的因素做出分析。2、从理论上推导单模光纤模场直径和纤芯直径的关系,并测量模场直径。3、推导近场法测量单模光纤和多模光纤的折射率分布曲线公式,并测量折射率分布曲线。4、用虚拟仪器平台LABVIEW,开发了一套完整的基于数字图像处理技术的近场法测量光纤几何参数软件。5、完成光纤几何参数近场测量仪成品一台,近场测试光源成品一台,实现了光纤结构参数的测量的自动化。6、用这套系统分别对SMF-28 G652光纤、62.5/125多模光纤的结构参数进行测量,并做出评价。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-10
  1.2 光纤结构参数测量的国内外现状分析  10-14
    1.2.1 光纤几何参数  10-12
    1.2.2 光纤折射率分布测量  12-14
  1.3 数字图像处理技术  14-15
    1.3.1 数字图像处理技术概况  14
    1.3.2 数字图像处理技术研究内容  14-15
  1.4 虚拟仪器技术  15
  1.5 本文研究的内容  15-16
第二章近场法测量光纤结构参数的原理和理论分析  16-34
  2.1 光纤的结构参数  16-20
    2.1.1 光纤的结构  16-17
    2.1.2 光纤几何参数  17-19
    2.1.3 光纤的折射率剖面  19-20
  2.2 近场法  20-24
    2.2.1 近场法原理  20
    2.2.2 近场法装置图  20-22
    2.2.3 扰模器、滤模器和包层模剔除器  22-24
  2.3 近场法测量光纤的折射率分布曲线  24-26
    2.3.1 多模光纤的折射率分布的测量  24
    2.3.2 单模光纤的折射率分布的测量  24-26
    2.3.3 单模光纤及多模光纤折射率分布测量方法对比  26
  2.4 近场法测量单模光纤的模场直径  26-29
    2.4.1 模场和模场直径的定义  26-27
    2.4.2 用近场强度分布定义模场直径  27-29
    2.4.3 模场直径的简化定义  29
  2.5 近场法测量光纤几何参数  29-34
    2.5.1 最小二乘法拟合求椭圆  29-31
    2.5.2 将椭圆一般方程化为在新坐标系下没有xy 交叉项的方程  31-32
    2.5.3 将新坐标系下椭圆方程化为标准方程  32-34
第三章光纤几何参数的硬件设计  34-44
  3.1 光学放大系统  34-36
  3.2 光源  36-38
    3.2.1 透射光照明  36-37
    3.2.2 同轴光照明  37-38
  3.3 光检测器  38-41
    3.3.1 用光纤端检仪拍摄近场图像  39-40
    3.3.2 用电子目镜拍摄图像  40-41
  3.4 系统放大率的精确标定  41-42
    3.4.1 标定原理  41
    3.4.2 实现方案  41-42
  3.5 扰模器与滤模器  42-44
第四章光纤几何参数测量的软件开发  44-57
  4.1 灰度化处理  45-46
  4.2 去除噪声  46-47
  4.3 边缘检测  47-48
  4.4 图像定位  48-49
  4.5 曲线拟合  49-51
  4.6 计算内外径所占像素  51
  4.7 折射率分布曲线的测量  51-52
    4.7.1 多模光纤折射率的测量  51-52
    4.7.2 单模光纤折射率的测量  52
  4.8 光纤几何参数测试系统的其他功能及程序设计  52-56
    4.8.1 人机交互界面  52-55
    4.8.2 数据综合处理界面及程序  55
    4.8.3 求解线性方程组程序  55-56
  4.9 小结  56-57
第五章实验数据和分析  57-67
  5.1 62.5/125 μ m多模光纤  57-62
    5.1.1 实验数据  57-58
    5.1.2 实验结果  58-61
    5.1.3 62.5/125 μ m多模光纤的各参数及评价  61
    5.1.4 中心凹陷  61-62
  5.2 SMF-28 G652 单模光纤  62-66
    5.2.1 实验数据  62-63
    5.2.2 实验结果  63-65
    5.2.3 SMF-28 单模光纤的各参数及评价  65-66
  5.3 结论  66-67
第六章展望  67-69
参考文献  69-73
发表论文和参加科研情况说明  73-74
致谢  74

光纤近场测量研究

内容摘要

全文目录

相似论文