分享到:

光子晶体光纤功能器件的研究

光子晶体光纤是近年来悄然兴起的一个新的研究领域,由于它独特传输特性和重要的应用价值而引起越来越广泛的关注。本报告是结合国家973计划项目“基于微结构光纤的光电子功能器件的创新与研究”(2003CB314906)、国家自然科学基金项目“新型量子点注入光子晶体光纤激光器研究”(10674074)、中国博士后科学基金资助项目“多芯光子带隙光纤的耦合机制及其在光子器件中的应用的研究”(20060400687)等,对基于光子晶体光纤的重要光电子器件进行分析。本报告首先阐述光子晶体光纤的发展过程、性能特点和重要应用,接着对多芯光子晶体光纤、光子晶体光纤光栅和光子晶体光纤中的非线性效应进行了研究。报告主要内容包括:1.理论设计了宽带单偏振单模双芯光子晶体光纤并分析了它的传导和耦合特性,该耦合器可以在超过200nm带宽的波长范围内实现单偏振单模耦合。2.对双芯光子带隙光纤的耦合特性进行了理论和实验研究。理论研究了双芯空芯光子带隙光纤和双芯全固光  (本文共99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>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

全固态保偏光子晶体光纤及其功能器件

与传统的保偏光纤相比,保偏光子晶体光纤温度稳定性好,具有更强的偏振态稳定传输和控制能力,可以有效的排除偏振模色散,稳定光器件的工作,在未来的全光网络,光纤陀螺、光纤传感、可调谐光纤激光器和偏振态控制器件等领域将起着重要作用。随着多芯光子晶体光纤的出现和发展,国内外涌现出许多多芯光子晶体光纤功能器件的研究,将各种有源、无源器件集成到光子晶体光纤,可以极大减小器件的尺寸和重量,更易于光学器件在光纤中的集成,同时避免了各个可动部件之间由于装配、固定和调整带来的变化和不一致,提高纤维集成器件的性能和温度稳定性。但是全硅光子晶体光纤在拉制和熔接的过程中容易产生气孔塌陷和结构变形,利用全固态的光子晶体光纤设计的保偏光子晶体光纤和多芯光子晶体光纤功能器件可以有效的避免上述的问题,为此,本文利用全固态光子晶体光纤设计和分析了几种单偏振光纤和光纤功能器件。第一章介绍保偏光纤的发展历程,光子晶体光纤、保偏光子晶体光纤、全固态光子晶体光纤及光子晶体光...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

填充型光子晶体光纤功能器件的设计与性能研究

光与金属和电介质微纳结构相互作用的研究是光电子学领域的核心科学问题之一,气孔填充金属线或镀有金属膜的光子晶体光纤(PCF)集表面等离子体共振(SPR)效应和光纤结构灵活设计的双重优点,为新型光电子器件的研制提供了新的载体和突破点。基于SPR技术的PCF偏振滤波器具有体积小、易集成和消光比高的特点,基于SPR效应的PCF传感器具有灵敏度高、检测范围宽的特点。本文用有限元方法设计并数值仿真了多种具有特殊用途的基于金属填充的光子晶体光纤偏振滤波器和传感器;实验研究了基于光子晶体光纤的酒精填充型温度传感器的特性,可为进一步研发填充型光子晶体光纤偏振滤波器和传感器提供重要参考。论文的主要工作如下:首先,设计了两种镀金膜大空气孔调制的高消光比光子晶体光纤偏振滤波器。它们都包含两个镀金膜的大空气孔,结构的不对称性使得两个垂直的偏振态共振位置很好地分开,金膜的存在使得某一偏振方向的损耗远大于与之垂直的另一偏振方向,从而有效地实现了偏振滤波。利用...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

液晶填充碲酸盐光子晶体光纤的功能器件的研究

如何实现大容量、远距离、高传输速率的光通信系统一直是研究人员探索的问题,而光通信系统与光通信技术息息相关,所以必须不断更新光通信技术以及研发其所依赖的光纤器件(如光开关、衰减器、滤波器、波分复用器等)。光子晶体光纤因其结构灵活多样,基质材料多变,具有广泛的应用,它的出现为光纤器件的研制提供了新的方向。本文基于光子晶体光纤优异特性,利用液晶的可调控光学性质,研究了液晶填充碲酸盐光子晶体光纤偏振器件。主要内容包括:首先,综述了光子晶体光纤的发展历史,然后对光子晶体光纤的传输特性进行介绍,最后进一步分析了碲酸盐玻璃优点、光子晶体光纤偏振器件发展现状;其次,简单叙述了液晶的发展,探究了它在改变温度、电场下的特性,系统的给出了液晶性质数值计算公式;总结了光子晶体光纤的数值分析方法,充分介绍了本文选取的有限元法;详细研究了一种液晶填充碲酸盐光子晶体光纤,对其在改变结构参数后的双折射、色散进行分析;再次,设计了一种柚子型并填充液晶的碲酸盐玻璃...  (本文共62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>>