文档介绍：江苏大学
硕士学位论文
纤芯掺杂光子晶体光纤滤波器的结构设计与特性分析
姓名:余学权
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:周骏
20100610
要摘传输的关键技术,光纤滤波器作为重要的波分复用轒庾悠骷惴河τ糜江苏大学硕士学位论文波分复用芗ǚ指从际跏鞘迪止庀送ㄐ畔低吵咚俅笕萘光纤通信系统,其性能的高低直接关系到光纤通信的数据传输质量。光子晶体光纤滤波器有着传统光纤滤波器无法比拟的优越性,极大地改善原有某些光学器件的性能,它将在很大范围内取代传统光纤成为下一代光通信系统中的核心器件。本文利用全矢量光束传播法提出了两种纤芯掺杂的光子晶体光纤窄带滤波器结构设计,并利用砑运竞腿窘峁孤瞬ㄆ鞴ぷ魈匦越屑扑惴抡妫得到的结果为光子晶体光纤滤波器的进一步研究和实用化奠定了一定的基础。第一,详细地介绍了光波导器件计算机模拟中常用的计算方法,特别详细地介绍了光束传播法的原理、公式和数值处理方法。第二,介绍了光纤耦合理论和光纤耦合器在光通信系统中的应用,详细介绍第三,提出了两种基于纤芯掺杂的光子晶体光纤窄带滤波器的结构设计,通过优化选取光子晶体光纤的结构参量,在波长处实现了纤芯基模有效折射率的匹配,从而实现波长的选择性耦合。利用全矢量光束传播法云骷ぷ特性进行数值仿真,结果表明,,表现出结构尺寸小、传输损耗低、工作带宽窄的优点。关键词:光纤通信;光子晶体光纤;滤波器;光束传播法;窄带本文主要工作内容如下:了光学滤波器和波分复用器的原理、结构和特性。;在损耗.
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⋯~/:缸缸学位论文版权使用授权书Α竽月意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。年解密后适用本授权书。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同本学位论文属于保密口,在不保密团。
学位论文作者签名:与勺投独创性声明日期:≯谀辍本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究识到本声明的法律结果由本人承担。做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意
第一章绪论光子晶体概述江苏大学硕士学位论文,“光半导体颉拔蠢吹陌氲继濉保枪獾缂伞⒐庾蛹伞⒐馔ㄐ诺囊恢止丶性基础材料。年】在讨论如何抑制自发辐射时提出了光子晶体这一新概念。几乎同时】在研究光子局域特性时也独立提出。他们指出,如果将不同介电常数的介质材料组成周期结构,比如在较高折射率材料中的某些位置周期性地引入低折射率材料,光波受到介质周期势场的影响而具有能带。这种能带结构叫做光子能带狿?梢圆庾哟兜闹芷谛缘缃橹试虺莆9庾泳,或叫做光子带隙材料量与光子带隙相同的光子被禁止在该种带隙材料中传播。绝大多数光子晶体都是人工设计制造出来的,但是自然界也存在光子晶体的例子,例如海洋中的蛋白石、蝴蝶的翅膀等。光子晶体有着与一般晶体类似性质,一般晶体是由原子规则有序地排列而组成的;光子晶体也是由有序排列的微结构组成的。但是,在一般晶体中,晶格周期性的尺度Ц癯J是电子德布罗意波长的数量级擅;而光子晶体有序的周期性长度则是光波长的数量级⒚住⒀俏⒚。当光波或微波等频段电磁波在光子晶体中传播时,便会产生布拉格散射,从而造成只有一定频段的电磁波能够在其中传播,而其他频段的电磁波则被辐射或衰减。故其可以用来控制光子的传输与变换,甚至可以实现对单光子的操作与控制。光子晶体可分为线性光子晶体与非线性光子晶体两大类。为进一步理解光子晶体的特性,表中给出了光子晶体和半导体的比较。从表中不难看出,光子晶体与半导体在构成的物理思想上有着惊人的相似之处,因此我们可以借鉴半导体的研究方法来研究光子晶体。光子晶体汗庾幽艽淇赡艹鱿执叮垂庾哟隙。能
×南敛旨二;妙∥光子晶体的结构与分类江苏大学硕士学位论文一维光子晶体是指在一个方向上具有光子频率禁带的材料,它由两种介质交替叠层而成。这种结构在垂直于介质层的方向上介电常数是空间位置的周期性函数,而在平行于介质层的方向上介电常数不随空间位置而变化。一维光子晶体在结构上最为简单,易于制备,也有很高的研究意义和应用价值,所以一直以来人们研究的颇多。.庾泳二维光子晶体是指在二维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料,它是由许多