理论分析了子午光线通过直锥形塑料光纤的光线传输原理,模拟计算了直锥形光纤的锥角α、光纤中心轴线夹角θ(m)与反射次数m三者的变化关系.通过重力垂直拉锥实验制作了大芯径直锥形塑料光纤,并得出相关的实验结论.
利用光线追迹法分析和仿真了锥形塑料光纤中的光线传输特性。推导了子午光线和斜光线在锥形塑料光纤中传输的递推公式。证明了在锥形塑料光纤中,如光线从小端入射,随着光线在纤芯—包层界面的反射次数m的增加,光线与光纤中心轴线的夹角θm将逐渐变小。光纤锥角α越大,θm减小越快,但α越大,光纤输出光线发散角也越大。随着反射次数的增加,所需光纤长度也快速增加。分析结果表明,用小锥角锥形塑料光纤作为准直器是比较合适的。
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