摘要
光子ランタンのモード制御能力の変動を光束結合時に解析するために、光場のグレースケール行列を抽出するアルゴリズムを構築し、数値計算結果を用いて角度別出力分布の分散に代えて光子ランタンのモード制御能力の結合パワーに伴う変動を解析した。電力流束方程式と近接モード結合理論に基づいてアルゴリズムの理論的基礎を導出した。アルゴリズム構造とグレースケール値抽出精度パラメータの2つの側面からグレースケール抽出アルゴリズムを詳細に紹介した。復元画像と元の光場画像を比較することにより、アルゴリズムが光強度分布をグレースケール値行列に数値的に正確に変換することを証明した。最後に、自作の3×1光子ランタンが弱い能動的モード制御下での挙動を例に、そのモード制御能力が結合パワーの変化に伴って出力光品質および結合損失の変動をもたらすことを分析した。実験結果は、結合パワーが0から270mWに増加する際の3×1光子ランタンの光束結合損失曲線の傾き変化および結合光の最大ガウスフィット度の変動を説明した。アルゴリズムは、基底モード結合光の準備に用いられる光子ランタンのモード制御能力の変動を簡単かつ迅速に解析でき、環境感度が低く、光場の出力分布抽出精度は99％以上である。
关键词
半導体レーザー;モード制御;グレースケール行列;光子ランタン;光束結合
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