高双折射光子晶体光纤的结构设计与数值模拟

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lm403379799
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来随着光子晶体光纤的成功拉制,对光子晶体光纤的研究已成为热点。光子晶体光纤也称为微结构光纤,因其结构设计灵活,可调参数众多,使得光子晶体光纤具有传统光纤无法企及的优越特性,诸如无截止的单模传输特性、模场面积可调特性、可调控的色散特性、高非线性特性等。本文主要研究光子晶体光纤的高双折射特性,高双折射特性是光子晶体光纤优于传统光纤的重要特性之一。随着光子晶体光纤理论分析方法的成熟,各种各样二维横截端面的高双折射光子晶体光纤不断涌现。高双折射光子晶体光纤在光信息传输中,逐渐实现系统小型化。因此,研究光子晶体光纤的高双折射特性具有重要意义,设计新型的高双折射光子晶体光纤也是大势所需。首先,本文综述了光子晶体光纤的有关特性、分类、高双折射光子晶体光纤的研究现状。简要介绍了光子晶体光纤的几种理论分析方法,并且重点阐述了有限元法及其有限元分析软件Comsol Multiphysics。其次,设计了一种双芯高双折射光子晶体光纤,其双折射在波长1550 nm处达到了1.65×10-2,比普通的光子晶体光纤的双折射数值高出了一个数量级。并用Comsol Multiphysics软件对该光纤进行了仿真模拟,对其双折射特性进行深入细致的分析。除此之外,还分析了该光纤的其它特性,如模场面积特性和非线性系数特性等。其次,本文还设计了一种高非线性大负色散高双折射光子晶体光纤,其高非线性特性在非线性光学的很多方面都有应用,如在超连续谱中的应用,其负色散特性可以用来作为传输光纤的色散补偿光纤。该光纤在波长1550 nm处,其双折射、非线性系数、色散分别达到了B=9.23×10-2、γx=2852 W-1?km-1、γy=3695 W-1?km-1、Dx=336466 ps?nm-1?km-1、Dy=340975 ps?nm-1?km-1,其值均远远高于普通的光子晶体光纤的数值。本文对该光纤进行了COMSOL仿真结果分析,并且对其双折射特性、非线性特性、色散特性分别进行了详细的分析与讨论。本文设计了两种高双折射光子晶体光纤。系统的理论介绍,详细的数值模拟过程,以及严密的光纤特性分析,对设计高双折射光子晶体光纤具有一定的指导意义。
其他文献
电梯作为现代生活的主要标志,不可或缺。而电梯运行过程所涌现出的监督检验不足和定期检验弊病,大大降低了检验可靠性。本文将以电梯为研究对象,围绕监督检验以及定期检验展开探
馒头作为我国主要的日常主食之一,在人们的饮食中具有不可替代的地位。馒头老化或变质后,口感会变差,营养价值降低,因此馒头的保鲜成为人们日益关注的问题。目前馒头保鲜主要
清洁能源的开发和利用关系到国家经济的发展和人民生活水平的提高。其中太阳能温差发电便是现在多种发电方式之一。太阳能温差发电以发电成本低、寿命长、免维护可靠性高等优
光电子器件和光催化器件对微纳结构有高度的依赖性,在模板辅助下可以控制ZnO的形貌、精确调控ZnO的结构,并在此基础上能提高材料的性能,是ZnO微纳结构的重要研究课题。本文利
定向耦合器是大功率微波系统中常用的一种器件,可以从系统中耦合出一小部分微波功率,用以监测及隔离大功率微波信号。定向耦合器可以由矩形波导、圆波导、微带线等多种传输线
计算机技术在核电站仪控系统的广泛应用极大的提高了系统的功能、性能和可用性,但也带来了众多风险。基于微处理器及配套软件的仪控系统,由于其高集成度和高复杂性,存在共因
近年来,由于激光技术的飞速发展,飞秒激光与物质相互作用的相关研究引起了研究人员的极大兴趣,飞秒激光超连续辐射就是其中之一。论文主要研究了飞秒激光作用CuSO4溶液产生的
针对基于传统接收信号强度指示(RSSI)指纹定位算法的井下人员定位系统在离线采样阶段指纹数据库采集工作量大、易受井下环境影响,基于行人航迹推算(PDR)算法的定位系统存在误差累
绞股蓝具有很高的药用价值和保健功能,是药食两用的大品种药材。绞股蓝植物的主要化学成分包括皂苷、多糖、维生素、无机元素和黄酮类化合物,具有抗肿瘤、抗心血管疾病、保护
为提高纳米纤维复合织物的服用性能及界面结合性能,利用等离子体技术对相变/PAN纳米纤维膜进行预处理,通过动态接触角测试确定了最佳等离子体处理条件;重点研究了织物复合时低温