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光子晶体光纤及其功能型器件的研究

本文研究了光子晶体光纤的传导特性,从理论和实验上对基于光子晶体光纤的有源、无源器件进行了设计和分析。首先阐述了光子晶体光纤的发展历程和研究现状以及平面波展开法和有限单元法等数值计算方法;接着对光子晶体光纤的传导机制、基本传导特性以及光子带隙光纤的表面模和高双折射光子晶体光纤的温度和力学特性进行了研究;实验和理论研究了光子晶体光纤光栅;对双芯光子带隙光纤耦合器、高折射率材料填充型光子带隙光纤可调衰减器、光子晶体光纤掺铒放大器、双包层光子晶体光纤掺镱激光器、光子晶体光纤拉曼放大器等基于光子晶体光纤的功能器件进行了设计。主要研究内容包括:1、研究光子晶体光纤的传导特性。首先对三角形、蜂窝形栅格空气孔包层结构的光子能带进行了研究,在此基础上阐述了光子晶体光纤的传导机制,对折射率引导和光子带隙引导光子晶体光纤的波导色散、泄漏损耗和有效模场面积进行了研究。2、对光子带隙光纤的表面模进行了理论研究。研究了光子带隙光纤传导的纤芯模式和表面模式的  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

太赫兹波传输及传感若干问题的研究

太赫兹(THz=1012Hz)波是指频率在0.1THz-10THz(波长在30μm-3mm)之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。太赫兹以其光子能量很低、穿透能力强、可得到高分辨率的清晰图像等独特的性质以及在探测、成像、传输、频谱等方面巨大的应用价值,吸引了越来越多的科研人员。与此同时,THz传输及传感的研究受到人们的重视,越来越多的科学家投入到太赫兹传输及传感的领域中,目前国内在太赫兹传输及传感方面的研究还处于初级阶段,存在许多亟待解决的问题。因此,本文初步探索THz波传输及传感的若干问题,主要内容如下:1、从广义范畴考虑,提出THz波传输可以分为被动传输型和主动传输型,被动传输型指大气传输;主动传输型指在THz波传输的同时实现THz波的某种功能,包括波导传输和功能传输。2、从THz波大气传输的应用需求出发,对THz波大气传输方程、THz波大气传输模型、THz波大气传输效应分析等内容进行了详细的分析,并给出基于太赫兹...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

南开大学
南开大学

光子晶体光纤及其在传感领域的应用研究

光子晶体光纤(PCF,又称微结构光纤)具有传统光纤无法比拟的诸多奇异特性和优势,引起了学术界和产业界的广泛关注,在短短的十几年内其相关研究取得了令人瞩目的成就。随着光子晶体光纤的理论分析方法趋于成熟,制造工艺日臻完善,新颖结构和特性的光子晶体光纤不断涌现和产品化,作为光电子功能器件的光子晶体光纤应用研究成为热点,特别是基于光子晶体光纤的传感技术研究在国际上备受关注。本论文的选题主要来源于国家973项目“基于微结构光纤的光电子功能器件的创新与基础研究”(编号:2003CB314906)和“基于微结构光纤的新型功能器件、异质兼容结构与光电子集成”(编号:2010CB327605)、国家自然科学基金项目“全固光子带隙光纤及全固光子带隙光纤光栅研究”(编号:10774077)、“基于光子带隙光纤的可调谐光电子器件”(编号:50802044)和“基于PPMgL微结构波导倍频的超短脉冲全光纤激光光源”(编号:50802044)以及澳大利亚研...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中传输特性的研究

本论文详细阐述了飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的传输特性,从理论和实验的角度分析和研究了飞秒激光脉冲与光子晶体相互作用时发生的多种非线性效应。首先综述了非线性光学及飞秒激光和光子晶体光纤的发展历程; 利用有限元法计算和分析了光子晶体光纤的色散特性、有效模面积、双折射度、模式折射率等参数; 利用分步傅立叶法数值模拟了广义的非线性薛定谔方程,分析研究了多种条件下超连续光谱的产生过程; 实验上系统研究了在多种结构的光子晶体光纤中超连续光谱的产生并详细讨论了超连续光谱的影响因素; 系统研究了光子晶体光纤中模式和偏振控制下的位相匹配过程。主要研究内容如下: 第一、利用有限元法分析和计算了不同空气比的光子晶体光纤的色散特性,论述了该方法的可靠性和精度,阐述了包层空气孔结构对光子晶体光纤色散特性的影响; 在此基础上分析和计算了不同空气比的光子晶体光纤的有效模面积并利用微扰法分析了双折射光子晶体光纤; 研究了增强数值孔径型光子晶体光纤的特性和大空...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

《激光杂志》2021年03期
激光杂志

模式识别的光子晶体光纤传感器误差校正研究

为了克服当前光子晶体光纤传感器误差校正方法存在的不足,提出了模式识别的光子晶体光纤传感器误差校正方法。首先分析光子晶体光纤传感器误差产生原因,然后采集光子晶体光纤传感器误差历史数据,引入模式识别技...  (本文共4页) 阅读全文>>

《光通信技术》2020年08期
光通信技术

双芯光子晶体光纤横向压力特性分析

传统光纤式压力传感装置由于结构及材料的限制,其灵敏度难以进一步提升。基于马赫-曾德尔干涉传感原理,设计一种掺杂型双芯光子晶体光纤(DC-PCF)横向压力传感结构。根据不同掺杂材料和光纤截面结构参数对压敏特性的影响,分...  (本文共4页) 阅读全文>>

《物理学报》2020年19期
物理学报

基于化学气相沉积方法的石墨烯-光子晶体光纤的制备研究

本文利用常压化学气相沉积方法,在光子晶体光纤内孔壁上直接生长石墨烯薄膜,实现了石墨烯-光纤复合材料的直接制备.研究发现光纤中石墨烯层数和缺陷主要受生长温度、生长时间以及甲烷流量等参数影响.拉曼...  (本文共8页) 阅读全文>>