石英光纤的二阶非线性效应的增强及应用探讨
本文选题：光波导 切入点：二阶非线性 出处：《重庆大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：光纤是研究非线性光学的理想媒介,它能够把激光限制在极小的横截面积和极长的传输距离。但是,由于石英分子的中心反演对称性,光纤中的非线性效应局限于三阶过程和非弹性散射。近年来,随着微纳光纤技术的发展,光纤波导的横截面积和色散特性有了大幅改善。而更重要的是,微纳光纤开启了光纤中二阶非线性参量效应的研究,并有望为光纤倍频激光和全光纤量子纠缠光源产生带来革命性的变化。本文经计算提出了在石英拉锥光纤中大幅增强二阶非线性以产生倍频激光以及利用参量下转换产生纠缠光子对的计划展望,我们将提出新型的光纤基二阶非线性器件。为实现这一目标,我们利用两条技术方案:1.“将拉锥光纤的设计外形与石英材料的熔融粘滞效应相补偿”;2.“制作带有高材料非线性的光纤-Li Nb O3混合波导”。我们的方案可以大幅提高二阶非线性过程的作用距离和非线性系数,从而使得能量的转换效率大大提高。文中主要对几种情况下的石英波导以及混合波导的二阶非线性效应做了大量的理论计算。我希望本文可以为“非线性微纳光纤光学”研究贡献一份力量。
[Abstract]:Optical fiber is an ideal medium for studying nonlinear optics. It can limit the laser to a very small cross-sectional area and a very long transmission distance. However, due to the symmetry of the center inversion of quartz molecules, The nonlinear effect in fiber is limited to the third order process and inelastic scattering. In recent years, with the development of micro-nano fiber technology, the cross-sectional area and dispersion characteristics of fiber waveguide have been greatly improved. Micro-nano fiber opens up the study of second-order nonlinear parametric effect in optical fiber. It is expected to revolutionize the generation of fiber double frequency laser and all fiber quantum entangled light source. In this paper, the second order nonlinearity in quartz tapered fiber is greatly enhanced to produce frequency doubling laser and the parameters are used. The prospect of converting into entangled photon pairs, In order to achieve this goal, we will propose a new type of fibre-based second-order nonlinear device. We make use of two technical schemes: 1. "compensate the design shape of tapered fiber with the melt viscosity effect of quartz material", "fabricate the fiber with high material nonlinearity". Our scheme can greatly improve the two kinds of fiber. The action distance and nonlinear coefficient of the order nonlinear process, In this paper, the second order nonlinear effect of quartz waveguide and mixed waveguide is calculated. I hope this paper can be used as "nonlinear micro-nano light". The study of fiber optics contributes to a force.
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN253
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