光子晶體光纖的基本特性研究及結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、光子晶體光纖(PCF)是一種由在二維方向上緊密排列(通常為周期性六角形)、而在第三維方向(光纖的軸向)基本保持不變的波長量級的空氣孔構(gòu)成包層的新型光纖，因而又稱為多孔光纖或微結(jié)構(gòu)光纖。自從1996年Russell等研制出第一根光子晶體光纖以來，它已受到了廣泛關(guān)注并迅速成為近年來研究的一個熱點。理論和實驗結(jié)果都表明這種光纖具有很多優(yōu)良的性能，如不截止的單模特性、可控的模場面積、靈活的色散特性、高非線性等，在特種光纖、光電子器件等方面將具有

2、廣闊的應(yīng)用前景，是光纖技術(shù)發(fā)展的一個新方向。 由于結(jié)構(gòu)上的特點光子晶體光纖，具有兩種不同的導(dǎo)光機制，即：全內(nèi)反射型和光子帶隙型。全內(nèi)反射型光子晶體光纖和普通光纖的工作原理是基本一樣的，但也有區(qū)別。光子帶隙型光子晶體光纖依靠的是一種全新的導(dǎo)光機制，它是光子晶體光纖周期性介質(zhì)結(jié)構(gòu)所特有的。在周期性的介質(zhì)材料里，當波長與介質(zhì)材料的尺寸可以比擬的時候，就會形成光子禁帶。而引入線性缺陷，某種頻率的光就可以限制在其中傳播。正是光子晶體光纖具

3、有不同于傳統(tǒng)光纖的導(dǎo)光原理，使得其具有上面提到的很多新特性。 本論文首先介紹了光子晶體和光子晶體光纖的概念、特點、原理、應(yīng)用前景等基礎(chǔ)性概況。然后按照PCF的結(jié)構(gòu)和特性對其進行了歸納和總結(jié)。接著在詳細了解、比較各種數(shù)值方法以后，選擇時域有限差分(FDTD)作為主要算法，著重研究了光子晶體光纖FDTD方法計算模型的建立，各種參數(shù)設(shè)定及在PCF中的引入。文章通過對一些給定結(jié)構(gòu)的PCF進行數(shù)值計算和計算機仿真，系統(tǒng)地討論了光子晶體光纖