幾種新型結(jié)構(gòu)光子晶體光纖及其偏振器件研究.pdf

1、隨著通訊技術(shù)的發(fā)展光學(xué)偏振器件的地位顯得日益重要，由于衍射極限的限制使得亞波長光學(xué)偏振器件的小型化和集成化遇到了困難。目前，利用光子晶體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)亞波長光學(xué)偏振器件是在國際上相對較為常見的一種方法，本文設(shè)計了幾種具有新型結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖，利用有限元法對其進行了特性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并討論了它們在光學(xué)偏振濾波和偏振分束方面的應(yīng)用，本文的研究對于光學(xué)偏振器件的設(shè)計和應(yīng)用具有一定的借鑒意義。論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　首先，對光子晶體

2、光纖的發(fā)展現(xiàn)狀進行了概述，特別是偏振型光子晶體光纖和基于表面等離子體共振效應(yīng)的金屬填充或鍍膜光子晶體光纖的主要研究進展。
　　其次，介紹了光子晶體光纖主要的數(shù)值研究方法，基于Maxwell電磁理論給出了模擬光子晶體光纖的波導(dǎo)理論和有限元方法，并給出了電磁波在金屬導(dǎo)體內(nèi)的基本傳播理論與表面等離子體激元的激發(fā)，進一步分析了金屬和電介質(zhì)交界面附近的表面等離子體共振效應(yīng)。
　　再次，設(shè)計了兩種可用于光學(xué)偏振濾波的光子晶體光纖。其中具

3、有一個超大鍍金氣孔的光子晶體光纖在光通訊波段具有良好的偏振濾波效果。另一種具有兩個超大鍍金氣孔的光子晶體光纖能夠同時在不同偏振方向上對兩個不同通訊波段進行濾波。并且，對這兩種結(jié)構(gòu)進行了進一步優(yōu)化和數(shù)值分析，使這兩種結(jié)構(gòu)的光纖都可以達到良好的偏振濾波效果。
　　最后，設(shè)計了用于光學(xué)偏振分束的雙芯光子晶體光纖。經(jīng)過有限元法分析，在不同的光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)下利用這種光纖能分別獲得高消光比。在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過對兩個纖芯之間的氣孔填充液體可以