1. 毕业设计（论文）主要目标：
在本课题中，其重点就是要分析光纤出射端的光场分布情况。光纤纤端的光场分布就是指光通过光纤末端输出时光场的分布状态以及光强在不同位置处的大小。就将光纤作为传输媒体从而实现光通信而言，光纤中的光能承载所需传播的信号从而达到通讯作用。对于一些外部调制型的光纤传感器,一般是需要通过分析出射端强度的变化来测量外界物理量。因而, 探究光纤出射光场的场强分布情况对于光纤通信和光纤传感器的分析和设计至关重要。
为了得出光纤出射端光场的分布情况，本文需要先从模式的角度出发，根据光纤中的模式理论来分析光纤内可能存在的各种模式状态，基于所推出的模式方程可利用MATLAB来拟合出这些模式的分布图。而由于耦合入光纤中的光源不同或者耦合的方式不同，出射端通常会得到不同类型的光斑。如果入射光是相干光，那么由于模间干涉会使得光纤的出射端有许多由于干涉造成的散斑，可以继续引入振动光纤的方法来抑制这些散斑的形成。如果入射光是非相干光，那么就可以直接分析模式之间的线性叠加，由于多模光纤内存在很多种模式的叠加，可推测出最终得出一个较为均匀的光场分布。
综上所述，本课题的主要目标就是利用模式理论来对纤端光场的分布进行分析，能够通过这类分析对光纤内的模式理论有了一个更为深入的了解，并且在先通过理论推理出模场公式后再对不同模式进MATLAB拟合，能够让我们对多模光纤中的模式有一个更为直观的认识和理解。
2. 毕业设计（论文）主要内容：
本课题最先是需要通过查阅文献来大致了解讨国内外对于该内容的研究现状，总结一些现阶段国内外对光纤纤端光强分布的理论和实验的研究成果，并对这些成果进行分析。
接着需要将重点工作将放在对光纤内模式理论的一个详细分析上。要想分析光纤内的各个模式，必须要求出其电磁场各分量的方程，而求出这些方程的前提是在物理上要熟悉掌握电磁学理论知识，在数学上必须了解贝塞尔函数的性质。利用亥姆霍兹方程和边界条件，能够得出波导中各模式的电磁场方程，还能够得出它们对应的特征方程。然后需要自己编写程序，通过MATLAB来拟合几个低阶模的光强分布，观察模式的光强分布图。这使得我们能更加直观了解每个模式的分布特点，能够对后面的模式之间的叠加奠定基础。
最后需要分别分析当光源为相干光和非相干光两种情况时对应的出射端光强分布特点。对于相干光耦合时由于会产生模间干涉因此可以推测其分布图是一系列散斑，这里也能先用MATLAB对两个低阶模的干涉进行图像拟合，观察得出的图形并加以分析，然后再将其推广为多个高阶模式间的干涉。对于所得到的散斑，可以引入一种振动光纤的方法对其进行抑制，并得出振动参数与散斑抑制效率之间的关系。而对于非相干光入射得到的出射图形是中间亮两端逐渐变暗的圆形光斑，需要通过调节其幅值系数来得到一个较为均匀的圆形光斑，因为幅值系数不同得出的叠加图样也会不同，这就需要我们人为进行调幅，当光斑近似均匀时所对应的系数就是光纤内真实的幅值系数。
3. 主要参考文献
[1] Yuan Libo and Shou Relan ( 苑立波, 寿瑞兰).Formation and power distribution properties of an upside down taper lens at the end of optical fiber end ,sensors and Actuators A,23(1990)1158—1161
[2]齐晓玲，王福娟，蔡志岗等。多模光纤出射光束光强分布的研究[ J] . 半导体光电, 2003 , 24(2):117 - 120
[3]廖延彪.黎敏[M].第二版.清华大学出版社.2013:1-54
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