变折射率球透镜的研制及其光学特性的分析.pdfVIP

中文摘要 变折射率球透镜的研制及其光学特性的研究 作 者：周素梅(2000216) 指导教师：刘德森(教授、博导) 研究专业：凝聚态物理 研究方向：微小光学与变折射率光学 5) (西南师范大学物理系重庆40071 中文摘要 本文首先简要介绍了变折射率介质的发展和变折射率球透镜的发展及其理论意 义和实际意义。然后重点研究了变折射率球透镜的光学特性、成像特性以及耦合特 性，最后对变折射率球透镜的制作工艺和光学特性的测试进行初步探索，得到了较 + 满意的结果。 ， f在变折射率球透镜的理论方面的研究主要取得以下结果： L T 2)二次抛物线型分 1、根据费马原理和光线方程，导出了具有H∽=以(o)(1一{爿r ‘ 布的变折射率球透镜的光线轨迹方程式，选择适当参数后，得到了其轨迹为椭 圆曲线簇的结果。 2、利用光线矩阵方法对变折射率球透镜的成像特性进行研究，得到变折射率球 透镜的物像关系和焦距的表达式。 3、对变折射率球透镜用作发光二极管与光纤之间耦合器时的耦合效率进行研 究，结果表明变折射率球透镜作耦合器对可得到较高的耦合效率。 在变折射率球透镜的实验方面主要取得以下结果： 1、用熔融法和离子交换法．制作出变折射率铊玻璃球透镜，直径范围为 2．Omm．3．Omm。经测试，所得变折射率球透镜的折射率呈二次抛物线分布。 2、对离子交换工艺的研究得到了对铊玻璃球的最佳交换温度在510。C一5300C 范围内，我们选择的温度为5180C，实验效果很好。 3、对变折射率球透镜的折射率分布、焦距、有效数值孔径、光斑大小以及耦合 、， 效率的测量均得到较满意的结果。r 关键词：变折射率球透镜 离子交抉 光学特性 成像特拄耦合效率 and of lensesand Fabrication sphericalgradient-index study its Characteristics optical Zhou Author：Sumeir2000216) Liu Advisor：Pro．Desen Condense Major： Physics optics Abstracts the of廿1e Abovea11．this introduces survey paperbriefly developme