1、本文對基于平方率分布徑向梯度折射率光纖的纖維集成光纖微透鏡的基本原理及其應用進行了研究。從麥克斯韋方程出發(fā),推導了光線方程,并以光線方程為基礎推導了漸變折射率介質光線軌跡方程。分別針對折射率為球對稱分布、軸向分布和徑向分布的介質作了具體的理論推導和特性研究。重點對平方率分布徑向梯度折射率介質中子午光線的傳播特性進行了研究,得出結論:近軸子午光線軌跡為同周期正弦曲線。這種介質中近軸子午光線周期性會聚和發(fā)散的自聚焦特性是纖維集成光纖微透鏡的

2、理論基礎。截取特定長度的梯度折射率光纖,即可實現(xiàn)使光束會聚或發(fā)散的微透鏡功能。
　　利用Matlab和Beamprop軟件分別對平方率分布徑向梯度折射率光纖中近軸子午光線的光線軌跡和近軸光束的高斯光場分布進行了理論分析和仿真研究。對垂直端面、斜端面、圓錐端面和球端面光纖微透鏡分別進行了深入討論,分析了各光纖微透鏡端面出射光線的特征。探討了多種結構的纖維集成光纖微透鏡的應用,提出了兩種新型的結構:對稱雙芯光纖-梯度折射率光纖-對稱雙