1. 研究目的与意义（文献综述）

随着光纤技术的飞速发展, 锥形光纤的重要性日益显著。锥形光纤因其独特的结构和性能优势, 在许多领域得到了越来越广泛的应用。将光纤拉成锥形就是光纤拉锥技术。光纤拉锥技术目前广泛地应用于光纤耦合、生物传感、微腔激光器和超连续光源等领域。同时，光纤在通信方面有着重要的应用，锥形光纤在通信器件上同样非常重要。熔融拉锥型光纤耦合器件是光纤通信系统中重要的基本器件之一, 可以用作各种比例的功率分路器(splitter)/合路器(combiner)、波分复用器(wdm)、光纤全反镜等多种光学测量仪器的关键部件。

就以锥形光纤作为一种光纤探针应用于扫描近场光学显微镜为例来说，光纤探针制作是扫描近场光学显微镜中的一个关键技术, 目前国际上最为常用的是锥形光纤微探针。通常探针的外型、孔径决定着光纤的分辨能力, 而锥形光纤探针的传输效率与探针尖端直径、锥体角度、入射光波长都有关系。这就促使着我们对锥形光纤的研究，制备适合特定情况的锥形光纤。并实验研究其形状参数（如束腰尺寸、过渡区轮廓半径等）与拉伸条件（最终拉伸长度、热区长度）之间的关系。研究锥形光纤的结构与特性, 对锥形光纤的应用至关重要。我的这篇论文主要目的就是研究锥形光纤的光纤拉伸速度、拉伸时间（或拉伸长度）以及热区长度对其几何形状的影响, 明确不同形状的锥形光纤所具有的性能差异, 为优化锥形光纤的几何形状、更有效的加工出符合性能要求的锥形光纤提供参考, 从而促进锥形光纤的合理应用。

目前国际上的锥形光纤制备方法多种多样，但主要方法有两种方法:熔拉法和腐蚀法。用熔拉法制作的光纤锥的特点是光纤的包层和纤芯的直径沿光纤轴向均逐渐变细。一般可认为在整个锥区, 包层和纤芯的直径之比保持恒定。腐蚀法得到的探针, 其中包层直径逐渐减小, 而纤芯直径基本不变, 只在接近锥的尖端时, 芯径才逐渐变小。熔拉法是利用氢氧焰使光纤熔融, 在两端施以拉力, 先用较小的力使其成锥, 再用较大的力将其迅速拉断, 断面自然形成光滑平面。这种制作光纤锥的方法容易控制, 可重复性好, 成锥后表面光滑, 是一种比较理想的制作方法。

2. 研究的基本内容与方案

主要内容包括：1. 锥形光纤的主要应用、热拉伸法制备锥形光纤的技术发展概况；2锥形光纤的几何模型；3. 热拉伸法的技术方案、拉锥实验系统构成；4.研究光纤拉伸速度、拉伸时间（或拉伸长度）以及热区长度对光纤形状的影响。

目标主要是通过在实验室试验了解锥形光纤的制备方法。并对锥形光纤的具体数据进行记录然后研究锥形光纤的锥形角度大小、拉伸长度等和制备过程中哪些因素有关，以及如何制备一个合适的锥形光纤，然后形成一个比较理论的体系。最后对实验过程记录总结形成最终的毕业论文。

由于不同的器件对锥形光纤的要求不尽相同，所以目前国内外制备锥形光纤的方法也多种多样。但主要方法有有两种方法:熔拉法和腐蚀法。熔拉法是利用氢氧焰使光纤熔融, 在两端施以拉力, 先用较小的力使其成锥, 再用较大的力将其迅速拉断, 断面自然形成光滑平面。这种制作光纤锥的方法简单易行，容易控制, 可重复性好, 成锥后表面光滑, 是一种比较理想的制作方法。所以拟采用这种方案。

3. 研究计划与安排

第1~3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需背景知识（热拉伸技术概况、技术原理、实验系统构成等）。确定技术方案，完成开题报告。

第4~5周：整理相关的文献资料，对锥形光纤的制作有全局的把握，明确实验内容；

第6~7周：搜集视频等试验资料，制定实验计划，准备开始进行实验；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 徐凯,潘石,吴世法,孙伟,李银丽, 热拉伸和化学腐蚀相结合制备弯曲光纤探针[j], 物理学报,2003,52(5):1190-1195.

[2] 苏贤续,徐文波,赵娟,黎薇,陈明.锥形光纤的传输特性及其仿真研究[j].广西通信技术,2011(03):32-37.

[3] 杨修文.熔拉与腐蚀光纤探针传输特性的研究[j].激光与红外,2010,40(07):740-743.