Введение
Глава 1. Метод распространяющегося пучка, модифицированный для сред с изменяющимся показателем преломления 12
1.1 Волноводы с изменяющимся показателем преломления 12
1.2 Особенности конечно-разностного метода распространяющегося пучка и область его применения 13
1.3 Физические процессы в волноводах с изменяющимся поперечным распределением показателя преломления 17
1.4 Обобщенные однонаправленные уравнения Гельмгольца 19
1.5 Модификация метода распространяющегося пучка для сред с изменяющимся показателем преломления 25
1.6 Различие моделей классического и модифицированного методов распространяющегося пучка.на примере среды с изменяющимся показателем преломления 29
Выводы 35
Глава 2. Возбузждение мод высоких порядков в ступенчатом оптическом волокне с помощью фазового дифракционного оптического элемента на торце волокна 37
2.1 Дифракционные оптические элементы на торце волокна 37
2.2 Моделирование возбуждения мод ступенчатого волокна с помощью микрорельефа на торце 38
2.3 Исследование возбуждения мод высоких порядков Гауссовым пучком 46
2.4 Исследование влияния технологических погрешностей на возбуждение мод высоких порядков Гауссовым пучком 52
2.4.1 Изменение радиуса перетяжки освещающего пучка 53
2.4.2 Сдвиг освещающего пучка от оси волновода 56
2.4.3 Сдвиг микрорельефа относительно оси волновода 63
2.4.4 Искажение высоты микрорельефа 67
2.5 Исследование возбуждения мод высоких порядков пучком с плоским волновым фронтом и равномерным распределением мощности 69
2.6 Исследование влияния технологических погрешностей на возбуждение мод высоких порядков пучком с плоским волновым фронтом и равномерным распределением мощности 72
2.6.1 Сдвиг микрорельефа относительно оси волновода 73
2.6.2 Искажение высоты микрорельефа 77
2.7 Гибридные волноводно-дифракционные элементы для возбуждения мод 79
2.8 Возбуждение мод ступенчатого волокна с помощью изменения показателя преломления волокна 84
Выводы 86
Глава 3. Анализ распространения лазерного пучка в волокне с микроизгибом 89
3.1 Волокна с микроизгибами и их использование в датчиках микроперемещений 89
3.2 Модель волокна с микроизгибом 90
3.3 Процедура моделирования распространения пучка в волокне с микроизгибом 95
3.4 Влияние микроизгиба на характеристики распространяющегося излучения 100
3.5 Сравнение чувствительности многомодового и одномодового ступенчатого волокна к микроизгибам 104
3.6 Векторные преобразователи микроперемещений, основанные на применении мод высоких порядков 106
Выводы 111
Заключение 112
Список использованных источников 114
Приложение А. Конечно-разностный метод распространяющегося пучка 127
