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硫系玻璃光子晶体光纤结合了硫系玻璃良好的中红外透过特性和光子晶体光纤特有的传输特性,成为光电子学研究的热点之一。硫系玻璃光子晶体光纤能突破传统石英基质光子器件工作波长低于3μm的限制,将光纤器件的应用拓展到红外传感、通信、红外超连续谱以及其它红外光子技术中。本文从理论设计和实验制备两个方面对硫系玻璃光子晶体光纤进行研究。理论上重点研究硫系玻璃光子晶体光纤的传输特性与结构参数的关系,优化结构参数获得相应的硫系玻璃光子晶体光纤。实验制备方面,探索三种方法制备硫系玻璃光子晶体光纤预制棒,并对预制棒进行了拉制和测试。论文的第一章首先简要介绍了光子晶体概念和光子晶体光纤的研究发展历程,从硫系玻璃光子晶体光纤选用的基质玻璃、制备方法、理论设计和相关特性应用的角度进行综述。然后分析硫系玻璃光子晶体光纤研究的不足与困难。最后给出了本论文总体的研究思路和内容。第二章简单介绍了光子晶体光纤研究的一些基本的理论分析方法,重点介绍了多极法、有限元法和平面波展开法。第三章介绍了硫系玻璃的制备工艺,并对块状硫系玻璃进行了相关参数的测试,获得了相关玻璃的透过率,折射率以及热稳定参数。第四章开展了折射率引导型光子晶体光纤的结构设计研究。采用多极法系统地研究了色散特性与光子晶体光纤的结构参数之间的关系,获得了35μm色散平坦的光子晶体光纤结构。在此基础上采用平面波展开法研究了光纤的非线性系特性,获得了高非线性光纤的结构参数。该光纤可在3.5μm附近获得带宽高于300nm的光学信号参量放大。第五章开展了硫系玻璃光子带隙型光子晶体光纤的结构设计研究。利用平面波展开法研究了Ge30Sb8Se62三角晶格光子带隙,运用有限元法分析了光纤的限制损耗,优化参数获得了适合传输10.6μm激光的光子带隙型光子晶体光纤。第六章结合硫系玻璃光子晶体光纤最常用的制备工艺进行制备方面的初步探索。采用旋转离心法制备了Ge20Sb15Se65硫系玻璃空芯管,使用光学显微镜进行了初步测试;探索使用铸造法制备Ge20Sb15Se65和Ge20Sb15S65制备光纤预制棒;探究机械钻孔制备Ge20Sb15S65预制棒的工艺参数,获得了几种预制棒;最后将预制棒拉制成光纤并对光纤做了初步测试。最后一章是对本论文的全文进行了总结,指出了论文研究的不足和有待继续深入研究的问题。