[發(fā)明專利]光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法

有效

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• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108803018B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾祥楷;李順祺;南帥軍;尹強
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B6/10
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：用光波導(dǎo)的反射光獲取光波導(dǎo)響應(yīng)的幅值譜和相位譜；

步驟2：用所述光波導(dǎo)響應(yīng)的幅值譜和相位譜計算中間量η(υ)，按如下公式：其中，κ為波導(dǎo)耦合系數(shù)，arth是反雙曲正切函數(shù)，e為自然常數(shù)，自變量υ＝2n₀/λ是由光波長λ和光波導(dǎo)有效折射率n₀決定的空間頻率，γ和分別為幅值譜和相位譜；

步驟3：按空間頻率等間隔采樣并離散化中間量η(υ)而得到頻率域序列A(i)，再對頻率域序列A(i)進(jìn)行離散傅里葉反變換而得到空間域序列δ_n(i)，然后用空間域序列δ_n(i)計算光波導(dǎo)的縱向折射率分布n(z)，按如下公式：A(i)＝η(iΔυ)，n(z)＝n₀+δ_n(int(zNΔυ))；式中，序號i＝{0,1,2,3......N-1}，N為序列長度，Δυ是空間頻率間隔，z是光波導(dǎo)縱向或光傳播方向的空間位置量，int是取整數(shù)運算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：步驟1中所述光波導(dǎo)響應(yīng)的幅值譜和相位譜是隨空間頻率υ變化的幅值譜γ(υ)和相位譜或是隨光波長λ變化的幅值譜γ(λ)和相位譜

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：步驟1中先獲取隨光波長λ變化的光波導(dǎo)響應(yīng)幅值譜γ(λ)和相位譜再按λ＝2n₀/υ的關(guān)系將隨光波長λ變化的幅值譜和相位譜分別轉(zhuǎn)換為隨空間頻率υ變化的幅值譜γ(υ)和相位譜

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：步驟1中用光譜測量儀獲取包含了幅值譜γ和相位譜的、隨空間頻率υ或光波長λ變化的復(fù)合響應(yīng)譜或作為光波導(dǎo)響應(yīng)的幅值譜及相位譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：步驟1中先用光譜測量儀獲取光波導(dǎo)響應(yīng)的功率譜和時延譜；再對所述功率譜進(jìn)行開平方運算而得到幅值譜，對所述時延譜進(jìn)行積分運算而得到相位譜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：步驟2：用隨光波長λ變化的光波導(dǎo)響應(yīng)幅值譜γ(λ)和相位譜計算中間量η(υ)，按如下公式：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：NΔυ的值不小于5/μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：所述光譜測量儀為傅里葉變換光譜儀或射頻調(diào)制法光譜測量儀。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)縱向折射率分布的重構(gòu)方法，其特征在于：所述光波導(dǎo)為平面光波導(dǎo)、條形光波導(dǎo)或圓柱形光波導(dǎo)。