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文檔簡介
1、光子晶體光纖(PCF)是一種將光子晶體結構引入光纖中而形成的新型光纖。由于它具有很多奇異的特性,如無截止波長的單模特性、極低的理論損耗、可調的色散、良好的非線性及高雙折射特性等,故近年來PCF引起了國內外廣泛的關注,在近幾年里迅速發(fā)展成為光纖通信、光纖傳感和光電器件領域的一個研究熱點。本文利用兩種數值模擬方法分析了幾種PCF的傳輸特性,計算了不同結構PCF的截止、偏振、色散等特性。論文主要內容包括: (1)應用平面波法,結合無限
2、邊界周期問題的布洛赫邊界條件、倒格子空間和第一布里淵區(qū)理論,分析了二維正方晶格和二維三角晶格光子晶體光波白面內和面外入射時的光子帶隙和光場分布特性。 (2)建立了頻域有限差分法PCF模擬分析程序,對兩類典型的商用PCF——LMA-20型大模場PCF和帶隙型PCF的相關傳輸特性,包括模場分布、截止特性、模場半徑、數值孔徑和模場有效面積等進行了模擬計算,計算結果與測試結果吻合很好。 (3)提出一種新的高雙折射PCF結構。通過
3、在類矩形PCF纖芯中引入一對大空氣孔,去掉大空氣孔附近的四個小孔,并調整包層的橫、縱向空氣孔間距,形成一種具有不同頂角的三角結構PCF。采用頻域有限差分法分析了該高雙折射PCF的模場特性、偏振特性、色散特性、截止特性及限制損耗。分析表明,合理設置光纖結構參數可使該PCF‘的模式雙折射比普通光纖至少高出一個數量級;并且可以在很寬的波長范圍內保持單模傳輸,同時具有極低的限制損耗。 (4)應用MATLAB語言,初步設計了用于分析PCF
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