空芯光子晶體光纖特性研究.pdf

1、光子晶體光纖是一種由單一材料構成的光纖，它的橫截面是按周期性排列的空氣孔。因為其結構設計上的靈活性，展現(xiàn)出了傳統(tǒng)光纖無法比擬的優(yōu)越特性，成為研究熱點。根據導光機理的不同，光子晶體光纖分為全內反射型光子晶體光纖和光子帶隙型光子晶體光纖，對于前者的研究已比較完善，而對后者的研究則相對較少，且后者的傳輸特性對其結構具有很強的依賴性，因此，研究光子帶隙型光子晶體光纖的纖芯結構對其傳輸特性的影響具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文研究一種現(xiàn)實可拉

2、制的高占空比空芯光子晶體光纖，這種光纖包層為按三角晶格排列的圓化六邊形，中心處去掉7根玻璃管構成纖芯，并且在纖芯與包層交界面處引入一個圓化的十二邊形石英環(huán)。首先改變該種光纖的纖芯半徑、石英環(huán)厚度，研究它們對光纖中表面模、損耗、帶寬的影響；然后，系統(tǒng)研究不同纖芯半徑、石英環(huán)厚度對該種光纖基模的有效折射率、波導色散、有效模面積、非線性效應的影響；最后，研究空芯光子晶體光纖能否忽略材料效應及材料效應對哪些特性有影響。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)，

3、空芯光子晶體光纖的纖芯半徑和石英環(huán)厚度對光纖的低損耗傳輸有重要影響，當纖芯半徑較小時，光纖的低損耗帶寬較窄，隨著纖芯半徑的增大，低損耗帶寬增大，但是當纖芯半徑過大或過小時，都會嚴重降低光纖的低損耗帶寬。還可以通過改變纖芯中石英環(huán)的厚度來進一步增大光纖的低損耗帶寬。最后得出了實現(xiàn)低損耗傳輸?shù)淖罴牙w芯半徑和石英環(huán)厚度。同時發(fā)現(xiàn)，纖芯半徑和石英環(huán)厚度對空芯光子晶體光纖的傳輸特性也有重要影響，當增大光纖的纖芯半徑和石英環(huán)厚度時，可以發(fā)現(xiàn)光纖基模