光子晶體光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和特性研究.pdf

1、本文首先介紹了光子晶體光纖的產(chǎn)生和發(fā)展過程、導(dǎo)光機(jī)制、參數(shù)特性、理論分析方法、各種特性、制備方法以及典型的應(yīng)用；隨后對光子晶體光纖的包層結(jié)構(gòu)及其對導(dǎo)光特性的影響進(jìn)行了研究,提出了一種用氫氟酸填充腐蝕方法來改變光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)光特性的方法,并設(shè)計(jì)了幾種具有新穎包層結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖；最后,研究了光子晶體光纖中的避免相交特性及其應(yīng)用。主要內(nèi)容包括： 1、介紹了一種全新的氫氟酸填充腐蝕方法及其在光子晶體光纖制造中的應(yīng)用。通過在拉

2、制好的光子晶體光纖空氣孔中填充氫氟酸,可以改變其橫截面結(jié)構(gòu),精度高于微米量級。這種方法作為對傳統(tǒng)光纖拉制方法的補(bǔ)充,可以實(shí)現(xiàn)更多具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖。同時(shí),這種方法還可用于改變光子晶體光纖的導(dǎo)光性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著腐蝕程度的加深,光子晶體光纖的泄露損耗和散射損耗不斷減小,非線性系數(shù)明顯提高,纖芯基模的有效折射率和包層的等效折射率相應(yīng)減小,群速度色散也隨之改變。另外,我們在實(shí)驗(yàn)中對一種經(jīng)過電弧放電預(yù)處理的高雙折射光子晶體光纖進(jìn)行

3、選擇性填充腐蝕,明顯提高了其雙折射。通過這種方法,我們還得到了一種類似于雙芯空心光子帶隙光纖的結(jié)構(gòu),并探討了從實(shí)芯光纖直接得到空芯光子帶隙光纖在實(shí)驗(yàn)上的可能性。 2、首次提出了一種具有類六邊形空氣孔包層結(jié)構(gòu)的帶隙型光子晶體光纖,這種光纖可以利用氫氟酸填充腐蝕的方法在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)。通過精確地控制氫氟酸腐蝕的過程,我們可以設(shè)計(jì)并制造出具有更復(fù)雜包層結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖。數(shù)值結(jié)果表明,這種光纖具有一些改善的帶隙特性,并可以實(shí)現(xiàn)寬達(dá)500n