太赫茲波光子晶體光纖的特性研究.pdf

1、太赫茲(THz)波是指頻率在100GHz-10THz范圍內(nèi)的電磁波，它介于微波毫米波與紅外線之間。它優(yōu)越的特性，使其具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。光子晶體光纖從提出到實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，迄今為止已經(jīng)取得了異常迅猛的發(fā)展。光子晶體光纖與THz技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物THz波光子晶體光纖也有了長(zhǎng)足發(fā)展。對(duì)THz波光子晶體光纖生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的缺陷的研究將有助于THz器件的深入發(fā)展進(jìn)步以及加快其商用化進(jìn)程；同時(shí)對(duì)新型THz波光子晶體光纖的設(shè)計(jì)和理論研究也將成為研究熱

2、點(diǎn)。
　　 本論文應(yīng)用平面波法(PWM)、光束傳播法(BPM)、頻域有限差分法(FDFD)、時(shí)域有限差分法(FDTD)四種數(shù)值計(jì)算方法分別對(duì)THz波光子晶體光纖的帶隙特性、模場(chǎng)分布、泄露損耗和色散特性進(jìn)行仿真研究。首先根據(jù)生產(chǎn)工藝中可能出現(xiàn)的缺陷態(tài)，構(gòu)造出相應(yīng)的理論模型，通過(guò)仿真分析其對(duì)THz波光子晶體光纖帶隙、色散、損耗等特性的影響；得出對(duì)THz波光子晶體光纖生產(chǎn)工藝方面要避免出現(xiàn)位錯(cuò)缺陷，嚴(yán)格控制拉制光纖中的周期結(jié)構(gòu)等結(jié)論。

3、然后根據(jù)改變空氣孔徑有助于實(shí)現(xiàn)平坦色散這一結(jié)論啟發(fā)靈感，提出一種新型的橫向上空氣孔漸變的THz波超平坦色散光子晶體光纖，并對(duì)此光子晶體光纖的其他特性進(jìn)行全面分析，得到能在波長(zhǎng)60μm-65μm范圍內(nèi)將波導(dǎo)色散值控制在-0.1±0.3ps/(km.nm)范圍內(nèi)的THz波超平坦色散光子晶體光纖，這種THz波光子晶體光纖有利于實(shí)現(xiàn)大容量傳輸，有助于下一代大容量傳輸系統(tǒng)的研究。最后對(duì)在縱向漸變的錐型光子晶體光纖做了初步研究探討，并對(duì)以后工作提出