文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
光子晶体光纤的结构设计与特性分析
姓名:赵原源
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:李曙光
20070301
摘要由于光予晶体光纤具有许多传统光纤无法比拟的奇异特性,所以近年来吸引了学术界和产业界的广泛关注,在短短的几年内光子晶体光纤的研究取得了很大的进展。论文主要对光子晶体光纤的色散、限制损耗、有效模场面积以及双折射等一些特性进行了分析和研究,重点是利用多极法模拟计算光子晶体光纤的一些基本特性参数,并自行设计几种光子晶体光纤结构并对它们的上述特性加以分析和研究。首先,在绪论中介绍了光子晶体的发现与研究、光子晶体光纤的发展与历史背景以及光子晶体光纤的分类和制作方法。其次,第二章对几种数值模拟光子晶体光纤特性的方法进行了介绍和对比,突出了多极法的特点和优势并选择多极法作为论文的研究方法,系统介绍了多极法的原理、方程以及适用条件。再次,第三章介绍了光子晶体光纤的色散和损耗等基本特性,并利用多极法对自行设计的大模场光子晶体光纤的色散、损耗及有效模场面积等特性进行了数值模拟和计算,并对得到的计算结果进行了分析和研究。最后,第四章介绍了光子晶体光纤双折射性质,并利用多极法对自行设计的高双折射光子晶体光纤的模场特性和双折射特性进行了数值模拟,得到了这种光子晶体光纤的模场分布、双折射度、色散和损耗特性,并对其进行了分析和研究。关键词光予晶体光纤;多极法;色散;损耗;有效模场面积;双折射
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刷程薏棚/翩签簧;专唰/,和、日期:扣阩缬日期:伽甓嘣掠燕山大学硕士学位论文使用授权书燕山大学硕士学位论文原创生声明不保密区本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《光子晶体光纤的结构设计与特性分析》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对论文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承《光子晶体光纡的结构设计与特性分析》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。论文的研究成果归燕山大学所有,本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ浇诖颉啊獭作者签名:担。
第滦髀引言年英藉华人高锟提出了利用石英玻璃纤维作为传输媒质来进行通信“昝拦的臼紫壤瞥龅退鸷墓庀恕S纱丝J迹庀耸通信系统得到飞速发展。随着密集波分复用技术、掺铒光纤放大器技术和光时分复用技术的发展和成熟,光纤通信技术正朝着超高速、大容量通信系统发展,并且逐步向全光网络演进,采用时和技术相结合的/南低骋丫逃没D壳霸系统中有以下几种光纤使用的较为普遍,庀常规单模光纤汗ぷ鞑ǔの⑾凳,痥诖斯ぷ鞔翱诰有较小的损耗值,但是由于存在较大的色散,在进行长距离传输时需要采取色散补偿技术;零色散位移光纤核墓ぷ鞑ǔの零色散波长位于附近,当它的零色散波长小于色散值,而零色散波长大于时具有负色散值,因而可以有效地避免四波混频造成的影响,但它的主要缺点是可能产生调制不稳定现象或不能利用自相位调制来扩大色散受限传输距离:全波光纤:它消除了常规光浇捎谇庋醺胱釉斐傻乃鸷姆澹鸷拇釉吹/,这使光纤的损耗在都趋于平坦,但它在色散和非线性方面没有突出表现;大有效面积光纤:其有效面积达到闵⒌愦τ趌附近,因而在相同的光纤功率时,降低了光纤中传输的功率密度,可以有效地克服非线性效应的影响。它的主要缺点是色散斜率偏大,在长距离传输时需要采取色散补偿技术。近年来,人们发现利用介质折射率在空间上呈周期性分布的二维光子晶体可以做成光子晶体光纤,其原理是利用光子晶体所特有的光予带隙效应来导光,与传统的光纤相比,它具有很多奇特的特性,可以很好的解决传统光纤所遇到的损耗,色散和非线性等问题,有效地扩展了光纤的应用领域。自光子晶时具有正纤在降到~/,
卜咖归扣ぐ唬鑆矿扩·妒仁,:∥扩,光子晶体简介,其中矿堑缱拥氖颇芎哂锌占渲芷谛浴G蠼馐梢苑⑾郑体光纤被提出以来,世界上越来越多的公司和研究小组加入到这一热点课题的研究中,光子晶体光纤的研究内容更加丰富,新的研究成果不断涌现。目前,光子晶体光纤的研究内容非常丰富,主要包括如下几个方面的研究:光子晶体光纤的拉制工艺和材料的研究;光子晶体光纤本身的特性和原理的进一步研究和认识;光子晶