光子晶體光纖色散和負(fù)折射特性的研究.pdf

1、光子晶體光纖由于它奇異的特性引起了國(guó)內(nèi)外各方人士的關(guān)注。從理論上設(shè)計(jì)光子晶體光纖結(jié)構(gòu)并研究其性質(zhì)，對(duì)其實(shí)驗(yàn)室制備和應(yīng)用研究具有重要的指導(dǎo)作用。但光子晶體光纖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使得人們很難對(duì)其特性作簡(jiǎn)單的解析，只能通過(guò)數(shù)值方法對(duì)其進(jìn)行模擬分析。 本論文的主要內(nèi)容包括： 1)本文著重研究了實(shí)心的光子晶體光纖的色散特性，尤其是在引入負(fù)折射材料的情況下，通過(guò)改變實(shí)心光子晶體的結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)找到色散的變化規(guī)律。 2)用全矢量模型研究

2、了六角形結(jié)構(gòu)的空氣芯光子晶體光纖的光子流可控特性，通過(guò)場(chǎng)圖和曲線直觀說(shuō)明了能流和有效折射率以及有效模場(chǎng)面積內(nèi)在的規(guī)律，有望用于制作高效率的光纖放大器，并主要討論了隨光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)孔距Λ和層數(shù)的改變，選擇合適的參數(shù)，它的有效折射率，有效面積以及能流分布達(dá)到最大值，以此得到光纖的光子流可控特性來(lái)優(yōu)化光子晶體光纖的傳輸性能。 3)用時(shí)域有限差分法研究了三角結(jié)構(gòu)的等效負(fù)折射率光子晶體透射譜，用等效折射率neff介質(zhì)概念來(lái)描述光在此晶體中的