低损耗阶跃型塑料光纤含有0
CAD设计如图1所示，接着成为一个完整的结构，这个接着会被用做模拟设备。此外，这个CAD结构将会被转换成AutoCAD的dxf格式，这会作为CNC并使用桌面雕刻工具。图2显示的是完整的设备结构。在这个耦合器的设计中，分束角是53?如图3所示。
第二个耦合器的设计如图4所示。在这个设计中，分束角的变窄了但是输出端之间的空隙足以让塑料光纤分离。第二个设计的角的构造如图5所示。这里，分束角被设为12?
三，非序列性描光
非序列性射线的跟踪是用塑料光纤耦合器的3D设计完成的如图2、4所示。在射线跟踪之前，我们定义的输入端、中间波导、输出端的塑料光纤的镀层。输入端和输出端的塑料光纤的镀层的折射率为1.0(实际值为1.40)。这个近似值使作为塑料光纤的镀层只要大约20微米厚，这与磁心的的980微米相比有了很大的减少。塑料光纤的输入端和输出端的折射率为1.49，这也是低损耗阶跃型塑料光纤的折射率。
中间波导锥地区和塑料光纤的输入端与输出端相比有一个不同的特征。在这里，我们将以中间波
导做一个模型，这是基于实践材料二制成的，使用的材料是折射率为1.49的丙丙烯酸。中间波导的核心使用一个低成本制作紫外光固化胶这通常是玻璃或纤维用于连接光学元件。它有一个折射率为1.56,即可容易暴露于UV光固化时。三维布局的耦合器1 X2用作塑料光纤纤如图6。在这里,我们已经定义了所有的部件这包括用作塑料光纤纤折射率的调速型液力偶合器用作塑料光纤纤芯区纤维和波导锥。低损耗阶跃型塑料光纤含有0..5的钠，然而中间波导锥就差不多有0.47的钠。
作为激光源，我们使用一个P=1 mW，
表
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面面积为1 平方毫米的矩形源。在这个模拟中所用到的波长为650 nm。所使用的矩形源是以余弦分配形式来放射射线的。
射线追踪1X2塑料光纤耦合器的图表，这个耦合器有大的分束角如图7所示。光学探测器位于装置的两个输出端。图8是射线追踪塑料光纤耦合器的图表的阴影处，它显示了光线从输入端传播到输出端。同样地，射线追踪1X2塑料光纤耦合器的图表，它有一个小的分束脚如图9所示。
塑料光纤耦合器的输出功率被测量出来了。在1X2塑料光纤耦合器有大分束角的输出端测量到的输出信号是0.24mW和0.25mW。这个装置的插入损耗大概为6 dB，然而这个装置的额外损耗仅为3 dB。有一个大的损耗在中间的波导锥地区被发现了，这个是被来自射流中心的漏射线所监测到的。这主要是因为这个中间波导锥地区的大的临界角值(大约为72?)，一些有更小入射角度的射线不能被完全反射。在波导锥的直地区，一些射线打到核心和覆层界面的地区，这些地区的角度小于72?。这些射线接着会折射到熔覆地区然后变成不必要的熔覆射线。
同样地，有小分束角的1X2塑料光纤耦合器的输出功率也已经被测量出来了。在1X2塑料光纤耦合器有小分束角的输出端测量到的输出信号是0.21mW和0.24mW。在波导锥的直地区，一些射线打到核心和覆层界面的地区，这些地区的角度小于72?。因此，我们能推断出较小的分束角不能很好的改善设备损耗的问
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。因此，只有第一个耦合器设计能被制造，这是因为这个设计使耦合器减少了1 mm的低损耗阶跃型塑料光纤纤心纤维的使用。
四(设备制造与测量
在这个工程中，硬性的插入的设计和制造使用到的是微雕刻工具。我们用到了丙烯酸材料作为波导锥地区基体和覆层。使用的丙烯酸材料的折射率大约为1.49。波导设备的设计是用CAD设计出来的，这个设备被雕刻在丙烯酸材料上，这使用到了罗兰的EGX—400数控雕刻桌面机如图10所示。
这个设备的插入损耗和额外损耗用到了波长为650 nm的发光二极管，这使用到了光学仪器OM210。有效的输出功率销是0 dBm。早两个输出端的输出功率分别是-8.1dB和-7.13dB。这个设备的插入损耗大约是8dB。预期的最高损耗是基于模拟结果，这个结果显示出的插入损耗大约为6dB。此为，额外损耗能在基于下面的公式7估算出来。
使用上面的公式1，这个装备的额外损耗大约为4.6 dB.
和这个系统有关的耦合效率能被估算出来，这是基于塑料光纤的钠和光学胶，这是根据下面的公式得来的。
在这个公式中的df是光纤的直径，hw是波长的高度。在这个设备中，df和hw的值相同都是1mm。因此，作为最大效率，NAw要等于NAf。波导锥的钠接近于0.47而塑料光纤的为0.5。因此，应该有一个小的损耗和耦合有关系，这关系与塑料光纤和波导锥地区有关。
浙公网安备 33021202002483