光子晶體光纖中四波混頻和受激拉曼散射現(xiàn)象的研究.pdf

1、光子晶體光纖較傳統(tǒng)光纖具有靈活的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光學(xué)特性——無(wú)截止單模、靈活的色散特性、豐富的非線性效應(yīng)等使其在光電子器件的應(yīng)用方面引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，已成為人們研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。 本文首先采用等效折射率模型分析了光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)與等效折射率之間的關(guān)系；分析了光子晶體光纖的色散與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了零色散波長(zhǎng)位于光子晶體光纖的兩個(gè)低損耗窗口（1310nm、1550nm）的色散曲線。 接著，分別利用超格

2、子法和等效折射率法計(jì)算了光子晶體光纖的有效面積、非線性系數(shù)，并將這兩種方法的計(jì)算結(jié)果與有限元法的結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果顯示用超格子法計(jì)算光子晶體光纖的有效面積、非線性系數(shù)與有限元法的結(jié)果比較一致。 然后，通過(guò)求解光子晶體光纖中耦合波動(dòng)方程，討論了其長(zhǎng)度與四波混頻轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系，確定了其最佳長(zhǎng)度與光纖參數(shù)之間的關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明：采用光子晶體光纖可有效降低其最佳長(zhǎng)度（達(dá)到幾十米的數(shù)量級(jí)），使之遠(yuǎn)小于普通光纖（數(shù)千米）；有效提高了四波混