光子晶體光纖的帶隙特性研究.pdf

1、光子晶體光纖是在光子晶體概念的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的二維光子晶體材料，因其具有傳統(tǒng)光纖無法比擬的奇異特性，引起了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和研究，而光子帶隙特性是光子晶體光纖的一個重要特征，所以探索具有適當(dāng)帶寬光子帶隙的光子晶體光纖結(jié)構(gòu)是一個有意義的研究課題。論文針對光子晶體光纖的帶隙特性進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了帶隙特性隨光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的關(guān)系，并設(shè)計(jì)出一種改進(jìn)的蜂窩晶格光子晶體光纖，這種光纖在光通訊波段具有較寬的光子帶隙。
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2、先，闡明了帶隙型光子晶體光纖的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了這種光纖的基本特性、應(yīng)用前景以及目前所存在的問題。接著從Maxwell方程出發(fā)，利用全矢量平面波展開法推導(dǎo)了求解光子晶體光纖帶隙的特征方程，為模擬光子晶體光纖帶隙特性奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，利用求解光子帶隙的特征方程，并結(jié)合具體的光子晶體結(jié)構(gòu)，利用MATLAB編寫程序，計(jì)算了一維和二維光子晶體的帶隙圖；重點(diǎn)分析和討論了氣孔直徑和空氣填充率對光子晶體光纖平面內(nèi)和平面外