新型大模场光子晶体光纤的设计与性能分析

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ainyli
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
随着光纤激光器和光纤通信的广泛应用和发展,大模场光子晶体光纤成为了人们的研究热点。大模场光纤是解决光纤激光器功率提升面临的非线性效应及光纤损伤的一种最直接有效的途径。目前光纤激光器输出功率的迅速增长正是得益于大模场光纤的实现。因此,对具有单模传输,弯曲不敏感和大有效模场面积的光子晶体光纤的研究具有重大的意义。   本文主要运用多极法对大模场光子晶体光纤直光纤时的限制损耗进行模拟计算,同时通过有限元法对光纤的弯曲损耗和有效模场面积进行数值模拟,对光纤性能和光纤结构之间的关系进行研究分析。在此基础上,设计出了3种新型大模场光子晶体光纤。主要内容如下:   (1)我们对课题研究背景和意义,光子晶体光纤,大模场光纤和大模场光子晶体光纤的特性应用及发展做了简要介绍,并对分析时用到的数值方法多极法和有限元法做了介绍。   (2)我们研究了双层孔的大模场光子晶体光纤的模式传输特性。利用多极法和有限元法对限制损耗,弯曲损耗,单模传输,有效模场面积进行数值模拟计算。通过对计算结果和曲线图的分析,得出光纤这些传输特性和光纤孔直径的变化规律。   (3)我们研究了一种双包层环形结构的大模场光子晶体光纤,通过改变光纤的内层小孔的分布,大小和外层孔的尺寸,研究了这些参数对光纤单模传输,弯曲损耗,限制损耗的影响。通过数值模拟结构的分析给出较理想的一种大模场光子晶体光纤结构。   (4)利用非对称结构和泄露光纤的原理,我们提出了一种非对称超低弯曲损耗的单模传输大模场光纤,数值分析了该结构的光纤的传输特性,针对大模场光纤弯曲时存在模场面积的减小的问题,我们在纤芯中引入了低折射率介质柱,通过低折射率介质柱的折射率补偿,实现了对光纤的弯曲补偿。加入微结构芯后光纤仍能保持低弯曲损耗传输。最终得到了一种弯曲不敏感的单模传输大模场光子晶体光纤。
其他文献
pH值是衡量溶液酸碱度的一个重要指标,是影响物理、化学和生物反应的关键因素,pH值的检测在医疗、气象环保、养殖业和种植业等领域都具有重要的意义。特别是医学方面,由于人体的不同体液存在不同的pH值,所以在医学上常用pH来表示体液的酸碱性。传统测量pH值的工具是pH计、pH试纸、pH指示剂等,这些方法操作简单,成本低廉,但这些定性测量有其一定的局限性。另一方面,光纤光栅由于抗电磁干扰性、灵敏性等优势正
学位
近些年我国高速铁路经历大规模建设,已逐步实现联线成网和网络化运营,新增开行了大量动车组列车,总数已超过全路旅客列车的2/3,投入运营的动车组超2470组,大大增加了动车组检
学位
随着我国铁路事业的蓬勃发展,对铁路设施的维护成了铁路运营管理中越来越重要的环节。铁路隧道作为铁路设施的重要组成部分,为保证铁路的安全运营,对隧道的科学有效的运营管
随着城市轨道交通的发展,有轨电车作为一种有效的交通方式也快速发展,但在城市人口密集地区,还是不可避免的带来了振动污染,因此,加强对有轨电车轨道结构减振的研究具有十分
ITO作为触屏科技的核心科技,使得ITO中线路的好坏直接决定了触摸液晶屏幕的优劣。随着ITO幅面的越来越大,使得目前国内厂商中绝大部分采用的对ITO线路使用人工显微镜抽检的方
学位
导轨支撑着列车安全行驶,作为中国高铁飞速发展的基石,导轨的磨损检测显得极为必要。动车和高铁的提速,再加上中国乘坐列车的人次急剧增加,使得导轨需要承受更大的压力,从而
学位
纤维在沥青路面中的应用已经有几十年的历史了。沥青路面中掺入纤维可以减少车辙的出现,防止低温裂缝的产生以及减小路面的水损害程度和疲劳裂缝,对改善沥青路面的路用性能和