雙芯光子帶隙光纖及其在多波長光纖激光器中的應(yīng)用研究.pdf

1、光子晶體光纖以其獨特的傳導(dǎo)性質(zhì)及靈活的設(shè)計思想深受人們的關(guān)注。如今光子晶體光纖的研究已經(jīng)從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用,多種采取光子晶體光纖作為核心元件的光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計并驗證。盡管還存在著如損耗高、制造工藝復(fù)雜、價格昂貴等不利于工業(yè)應(yīng)用的因素,但隨著拉制工藝的進(jìn)一步提高,光子晶體光纖必將以其無可比擬的優(yōu)勢成為未來光通信系統(tǒng)的重要組成部分。
　　 本論文的選題來源于國家973項目“基于微結(jié)構(gòu)光纖的光電子功能器件的創(chuàng)新與基礎(chǔ)研究(2003C

2、B314906)”、國家自然科學(xué)基金項目“集成化、高速率、多參數(shù)、大規(guī)模新型光纖傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究(60736039)”、國家自然科學(xué)基金項目“全固光子帶隙光纖及全固光子帶隙光纖光柵研究(10774077)”、國家自然科學(xué)基金項目“基于光子帶隙光纖的可調(diào)諧光電子器件(50802044)”、天津市自然科學(xué)基金項目“新型多功能集成光子晶體光纖Raman放大器(06YFJZJC00300)”、教育部博士點基金青年教師項目“基于液晶填

3、充雙芯光子帶隙光纖的可調(diào)光電子器件(200800551025)”。本文首先闡述了光子晶體光纖和多波長光纖激光器的研究背景以及研究意義,接著研究了雙芯光子帶隙光纖的耦合特性及傳輸特性,重點通過數(shù)值方法對雙芯全固光子帶隙光纖以及填充型雙芯光子帶隙光纖進(jìn)行了理論分析,并對全固雙芯帶隙光纖在多波長激光器中的應(yīng)用進(jìn)行了實驗研究。
　　 本文的主要研究工作和創(chuàng)新性成果包括:
　　 1、本文研究了不同纖芯位置與不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的雙芯全固

4、光子帶隙光纖和液體填充光子帶隙光纖的耦合特性,設(shè)計出具有無耦合波長、耦合長度存在極值點等奇異耦合特性的雙芯光子帶隙光纖結(jié)構(gòu)。同時在理論上研究了功能材料填充雙芯光子帶隙光纖中溫度導(dǎo)致光纖耦合長度的變化以及無耦合點的漂移,提出基于此種光纖作為多功能可調(diào)諧波分復(fù)用/解復(fù)用元件的設(shè)計方案。
　　 2、通過將一段全固雙芯光子帶隙光纖引入環(huán)形腔激光器中作為濾波器件,實驗設(shè)計出在5 nm范圍內(nèi)可開關(guān)的2～5波長的多波長激光器。各個波長間隔在l