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文檔簡介
1、微結(jié)構(gòu)光纖以其獨特的導(dǎo)光特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計上的極大靈活性,逐漸成為當(dāng)今光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域的研究熱點。隨著微結(jié)構(gòu)光纖填充技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合功能材料填充的微結(jié)構(gòu)光纖又呈現(xiàn)出了新的設(shè)計空間。并且,在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光纖器件也更加豐富多彩。
本研究來源于國家973計劃“基于微結(jié)構(gòu)光纖的新型功能器件、異質(zhì)兼容結(jié)構(gòu)與光電子集成(2010CB327605)”,教育部新世紀(jì)人才支持計劃“功能微結(jié)構(gòu)光纖中的模式耦合和模式控制機理、技術(shù)與應(yīng)用
2、研究(NCET-09-0483)”,國家自然科學(xué)基金面上項目(11174154,11174155)等中的內(nèi)容。在對微結(jié)構(gòu)光纖的數(shù)值模擬方法,功能材料的選擇性填充技術(shù)和微結(jié)構(gòu)光纖雙折射特性進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,著重進(jìn)行了基于功能材料填充的高雙折射微結(jié)構(gòu)光纖及其應(yīng)用的理論與實驗研究,完成的主要研究工作和創(chuàng)新點如下:⑴提出一種基于功能材料選擇性填充的可調(diào)諧單模單偏振微結(jié)構(gòu)光纖,并利用全矢量有限元法計算了其單模單偏振區(qū)域的波長位置及其調(diào)諧特性。
3、當(dāng)填充折射率從1.22變化到1.38時,該光纖的單模單偏振區(qū)域起始波長可以從2014nm調(diào)諧到977nm,相應(yīng)的單模單偏振區(qū)域帶寬從350nm變化到89nm。在實驗上,當(dāng)溫度從25℃到65℃變化時,該光纖的單模單偏振區(qū)域的起始波長由1591nm調(diào)諧到1670nm,其調(diào)諧系數(shù)高達(dá)1.975nm/℃,消光比達(dá)到了17dB。⑵理論設(shè)計了一種基于諧振耦合原理的可調(diào)諧單模單偏振微結(jié)構(gòu)光纖。通過對高雙折射微結(jié)構(gòu)光纖包層的兩個空氣孔進(jìn)行選擇性填充,形
4、成了兩個缺陷。當(dāng)缺陷的填充折射率為1.365,該光纖可以實現(xiàn)1550nm波長的單模單偏振傳導(dǎo);填充折射率為1.392時,該光纖可以實現(xiàn)1310nm波長的單模單偏振傳導(dǎo)。若分別對兩個空氣孔填充1.365和1.392的液體,則可以同時實現(xiàn)1310nm和1550nm雙波段的單模單偏振運轉(zhuǎn)。⑶提出一種基于功能材料選擇性填充的Sagnac干涉儀,觀測了其特殊的透射譜,并在理論和實驗上研究了其傳感特性。由于填充的微結(jié)構(gòu)光纖的帶隙特性,該干涉儀的干涉
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