光子晶體光纖高雙折射特性及應(yīng)用研究.pdf

1、自從90年代以后，光子晶體光纖在光纖通信領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。與傳統(tǒng)光纖相比，光子晶體光纖具有許多獨特的性質(zhì)，在可見和紅外波段呈現(xiàn)色散可調(diào)特性、極強(qiáng)的雙折射、較低的損耗、可控的模式面積等特性。除了六角點陣，其他空氣孔排列方式也具有諸多有用的特性。目前，高雙折射PCF正被廣泛應(yīng)用于光纖環(huán)鏡中作為光可調(diào)諧濾波器的主要元件。本文主要做出以下研究工作：
　　（1）首先設(shè)計了一種新型六角點陣高雙折射光子晶體光纖，并且采用全矢量有限元法吸收邊

2、界條件，對其雙折射、約束損耗、色散、模場面積和非線性等特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)新型 PCF選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)時，在波長1550nm處雙折射值高達(dá)2.08×10-2，約束損耗接近10-1dB·km-1，在通信窗口C波段呈現(xiàn)負(fù)色散和負(fù)色散斜率。
　?。?）從Jones矩陣光學(xué)理論出發(fā)，推導(dǎo)了基于新型六角點陣高雙折射光子晶體光纖環(huán)鏡濾波器的光譜輸出函數(shù)。然后討論沿x軸正向和y軸負(fù)向?qū)τ行滦土屈c陣高雙折射光子晶體光纖環(huán)鏡濾波

3、器施加側(cè)向靜壓力輸出光譜的變化。同時研究分析了施加不同方向的靜壓力時新型光子晶體光纖模式雙折射的變化情況。
　?。?）通過研究發(fā)現(xiàn)，改變側(cè)向靜壓力的大小和方向，該濾波器的信道間隔可實現(xiàn)動態(tài)調(diào)諧，同時信道間隔隨壓力變化的靈敏度非常低，所以本文設(shè)計的濾波器是一種性能穩(wěn)定的多信道梳狀可調(diào)諧濾波器。與其他常用的光濾波器相比較，該濾波器由于具有性能穩(wěn)定、與偏振態(tài)無關(guān)、偏振模色散低、工作波長范圍廣及信道間隔可調(diào)諧等良好特性，將會在未來的DWD