文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
光子晶体光纤色散特性的理论研究
姓名:赵兴涛
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:侯蓝田
20070201
摘要、.哪光子晶体光纤的色散特性是当前光子晶体光纤研究的一个重要领域。本论文从理论上研究了基于石英材料的折射率引导型光子晶体光纤的色散特性,主要内容包括:首次得到了全矢量有效折射率方法中归一化等效纤芯半径疉婀一化空气孔直径/和归一化频率∽肌谋浠叵怠P拚舜橙噶坑效折射率方法中疉为固定值的不合理取法,进而得到了改进的全矢量有效折射率方法。不仅具有简单、高速的特点并能在较大的空气填充率范围内适用,而且用它计算的基模有效折射率和总色散等模式特性与多极法的结果和试验值相比较都具有更好的一致性,将基模有效折射率的误差减小了三个数量级。利用计算了光子晶体光纤的色散特性,找到了色散随光纤结构的变化规律。根据这些变化规律,分别在~波长范围和钛宝石飞秒激光器的/工作波长附近,设计出了近零平坦色散光子晶体光纤,用均方根定量表示了光纤的近零色散平坦性。利用简单结构的光子晶体光纤,设计出了窄带大负色散补偿光纤和宽带色散补偿光纤。并制备出了与设计结构类似的光子晶体光纤。利用多极法对一种纯石英材料双层芯光子晶体光纤的色散及模式特性进行了数值模拟,找到了色散随光纤结构的变化规律。在波长附近,设计出了色散值为.//的窄带色散补偿光纤和在波长范围内、色散值在.//之间、卡帕值在痭附近的宽带色散补偿光纤,其卡帕值与标准单模光纤匹配,可以对其长度兑陨稀⒂糜诳泶涞谋曜嫉ツ9庀私猩⒑蜕⑿甭释时补偿。关键词光子晶体光纤;双层芯光纤;色散;色散平坦;色散补偿;有效折射率法;多极法//和
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作者签名盎关涛作者签孝盎关谤诤每擎月H燕山大学硕士学位论文原创性声明日期:贿饶昱T聀日燕山大学硕士学位论文使用授权书日期:年垆月不保密囱。本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《光子晶体光纤色散特性的理论研究》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已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担。《光子晶体光纤色散特性的理论研究》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。本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娇蚰诖颉啊獭导师签名
第滦髀光纠,这种光纤通常由单一介质构成,其微结构包层由在二维方向上紧课题的研究目的和意义光子晶体光纤琍墙昀闯鱿值囊恢中滦密排列而在轴向结构不变的波长量级空气孔组成。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,因而受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点【Α半导体的深入研究及其广泛应用推动了电子工业和信息产业的迅速发展,从而在二十世纪引发了一场微电子信息革命。根据“摩尔定律”,半导体元件的集成度以每个月翻一番的速度发展,电子和微电子技术正在走向物理上和技术上的极限缢俣燃蕖⒚芏燃,这些不可逾越的技术极限对信息技术的进一步发展提出了重大挑战。因此科学家们把注意力再次转向了光,以光子代替电子作为信息的载体是长期以来人们的一个共识,因为光子技术具有高传输速度、高密度及高容错性等优点。人们凭借超凡的想象力,在纤细如丝的光纤中尝试制作了各种各样的微结构,从而赋予了光纤许许多多奇异的性能翔。基于这些性能,光子晶体光纤不仅有可能成为比常规光纤更加优异的光传输介质,而且可以用来制作各种前所未有的、新奇的光电子器件。因此,光子晶体光纤已迅速成为全世界光通信和光电子领域科学家关注的前沿热点【俊在光子晶体光纤中,材料和空气的折射率之差很大,可以带来反常波导色散,因而能够使得零色散波长向短波长方向移动。如果零色散波长如能够移至常用的掺钛蓝宝石飞秒激光器的工作波长附近,那么未经放大的飞秒光脉冲就可以在高非线性的光子晶体光纤中产生丰富的物理现象绯馄椎牟⒐伦有в推德时浠坏取F渲校诠庾泳体光纤中产生的超连续光谱已经在光学频率测量和超短脉冲相位锁定等方面带来革命性的突破⑶以谙喔刹阄龀上瘛⒐馄籽Ш统搪龀逖顾醴
易设计出具有宽带平坦色剐和在通讯窗口具有正常色削的光子晶体光光子晶体光纤概述面都有