基于三角點(diǎn)陣的三-四芯手性光子晶體光纖模式特性.pdf

1、隨著人們對(duì)信息需求的爆炸式增長(zhǎng)，基于光纖的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以飛速發(fā)展[1]，傳統(tǒng)的單芯單模光纖系統(tǒng)承載信息能力已經(jīng)達(dá)到其物理極限。為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前人們?cè)噲D發(fā)展新型光纖，如單芯多模光纖（少模光纖，few-mode fiber,FMF）、多芯光纖（multicore fiber,MCF）、光子晶體光纖（photonic crystal fiber,PCF）等。基于新材料、新結(jié)構(gòu)、新機(jī)制去研究適于長(zhǎng)距離和低損耗傳輸?shù)墓饫w是一個(gè)重要的趨勢(shì)。光子

2、晶體光纖由于具有損耗低、有效模場(chǎng)面積大等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。手性介質(zhì)作為一種不同于一般對(duì)稱(chēng)材料的新材料，可被應(yīng)用于設(shè)計(jì)新穎的光纖。至目前為止，人們對(duì)介電手性的多芯光子晶體光纖研究還較少，相信我們的研究會(huì)對(duì)新型的光纖的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。
　　本文基于麥克斯韋方程組和手性介質(zhì)的物質(zhì)方程，考慮二維光子晶體的情況，使用改進(jìn)的適于手性情況的平面波展開(kāi)方法，將求解手性光子晶體光纖模式問(wèn)題轉(zhuǎn)化成求解手性介質(zhì)波動(dòng)方程的本征解問(wèn)

3、題。研究了手性多芯光子晶體光纖的模式特性。
　　首先模擬了三組不同參數(shù)的非手性三芯和四芯光子晶體光纖的光強(qiáng)分布以及偏振分布，分析了纖芯直徑和間距對(duì)光強(qiáng)分布、偏振分布以及有效模場(chǎng)面積的影響。然后在纖芯和背景材料中引入手性，研究手性對(duì)模式特性的影響。我們找出了上述計(jì)算中所有光強(qiáng)分布相同、偏振分布不同的成對(duì)模式。
　　最后，在三芯光子晶體光纖中引入不對(duì)稱(chēng)空氣孔，模擬帶有微結(jié)構(gòu)的單芯光子晶體光纖和三芯光子晶體光纖的光強(qiáng)分布，分析微結(jié)