太赫兹波段光子晶体光纤的设计与传输性能
发布时间：2021-03-07 21:28
太赫兹技术被公认为是21世纪重大的新兴科学技术领域之一。光子晶体光纤因具有高双折射、大模场面积、低损耗、色散可调等独特优势而引起了人们的广泛关注。本文运用有限元法、完美匹配层和等效折射率原理等理论,设计了以环烯烃共聚物（COC）为基底材料,包层为六边形的新型光子晶体光纤,并结合光纤制作方法,选择合理的参数和结构,分析了光子晶体光纤在太赫兹波段传输特性的影响。研究成果对太赫兹波段的光子晶体光纤设计有一定的指导和借鉴意义。主要研究内容如下:1、在纤芯区域引入菱形空气孔,实现了高双折射的目的。研究了包层数、空气填充率和菱形长短对角线比值等结构参数对双折射、限制损耗和吸收损耗的影响。结果表明:当纤芯中菱形的长短对角线比值为2.5,包层数为5,包层空气填充率为0.75时,工作频率为1.0THz,可获得的双折射值高达9.59×10-3,此时的限制损耗最低为2.28×10-4 dB/m,同时能够在限制损耗和双折射之间达到平衡。在此参数下,研究了色散随频率的变化曲线。结果表明频率在1.2-1.6THz时,色散平坦,这为研究单偏振单模光子晶体光纤提供了理论依据...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太赫兹波段在电磁波谱中的位置示意图
难点在于太赫兹辐射的导波传输问题、太赫兹波相关的导向有效耦合问题[14]和如何选择合适的传输媒介。光子晶体光纤散等特点被广泛地应用于传输太赫兹波[15,16]。世界各国对太赫兹技术的研究主要集中在太赫兹源、太赫兹发赫兹系统的构建方面，对太赫兹信号的特点、信号处理方面尚进行太赫兹技术的研究相对来说起步较晚，但是国家一直高开以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次学术讨论的专家学者进行交流，并积极探讨了我国太赫兹技术研究的重解决的关键技术[17]。晶体光纤的简介子晶体光纤的分类
子晶体光纤的简介光子晶体光纤的分类子晶体光纤又称为微结构光纤或多孔光纤，它的实质是带有缺陷的光纤[18,19]。图 1.2 为光子晶体光纤的结构示意图，它由两部分组成周期性排列的空气孔，一般呈三角形排列；纤芯为缺陷态，破坏了结构。图 1.2 光子晶体光纤结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型耐高温透明环烯烃共聚物的合成与性能[J]. 杨木泉,张洪峰,厉蕾,颜悦. 航空材料学报. 2017(04)
[2]新型太赫兹光子晶体光纤的单模传输特性分析[J]. 刘延君,胡守重,侯尚林,王道斌,雷景丽,武刚,李晓晓,袁鹏. 光通信研究. 2016(01)
[3]菱形空气孔的单一偏振单模太赫兹光子晶体光纤[J]. 汪静丽,陈鹤鸣. 光学学报. 2014(09)
[4]二次谐波回旋管产生0.42THz辐射输出[J]. 傅文杰,鄢扬,黎晓云,袁学松,刘盛纲. 科学通报. 2011(Z2)
[5]新型THz波超平坦色散光子晶体光纤[J]. 姜跃进,施伟华,李培丽,赵岩. 物理学报. 2010(08)
[6]太赫兹量子级联激光器材料生长及表征[J]. 常俊,黎华,韩英军,谭智勇,曹俊诚. 物理学报. 2009(10)
[7]Nb5N6 thin film on silicon and silicon oxide: A good material for terahertz detection[J]. LU XueHui, HE Ning, KANG Lin, CHEN Jian, JIN BiaoBing & WU PeiHeng Department of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China. Chinese Science Bulletin. 2009(18)
[8]双折射光子晶体光纤中基于孤子分裂的超连续光谱产生[J]. 季玲玲,陈伟,曹迎春,杨振宇,陆培祥. 物理学报. 2009(08)
[9]光子晶体光纤分析及其在超连续谱中的应用[J]. 王伟,竺子民. 红外与激光工程. 2007(05)
[10]THz信号处理与分析的研究现状和发展展望[J]. 谢维信,裴继红. 电子学报. 2007(10)
本文编号：3069831
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太赫兹波段在电磁波谱中的位置示意图
难点在于太赫兹辐射的导波传输问题、太赫兹波相关的导向有效耦合问题[14]和如何选择合适的传输媒介。光子晶体光纤散等特点被广泛地应用于传输太赫兹波[15,16]。世界各国对太赫兹技术的研究主要集中在太赫兹源、太赫兹发赫兹系统的构建方面，对太赫兹信号的特点、信号处理方面尚进行太赫兹技术的研究相对来说起步较晚，但是国家一直高开以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次学术讨论的专家学者进行交流，并积极探讨了我国太赫兹技术研究的重解决的关键技术[17]。晶体光纤的简介子晶体光纤的分类
子晶体光纤的简介光子晶体光纤的分类子晶体光纤又称为微结构光纤或多孔光纤，它的实质是带有缺陷的光纤[18,19]。图 1.2 为光子晶体光纤的结构示意图，它由两部分组成周期性排列的空气孔，一般呈三角形排列；纤芯为缺陷态，破坏了结构。图 1.2 光子晶体光纤结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型耐高温透明环烯烃共聚物的合成与性能[J]. 杨木泉,张洪峰,厉蕾,颜悦. 航空材料学报. 2017(04)
[2]新型太赫兹光子晶体光纤的单模传输特性分析[J]. 刘延君,胡守重,侯尚林,王道斌,雷景丽,武刚,李晓晓,袁鹏. 光通信研究. 2016(01)
[3]菱形空气孔的单一偏振单模太赫兹光子晶体光纤[J]. 汪静丽,陈鹤鸣. 光学学报. 2014(09)
[4]二次谐波回旋管产生0.42THz辐射输出[J]. 傅文杰,鄢扬,黎晓云,袁学松,刘盛纲. 科学通报. 2011(Z2)
[5]新型THz波超平坦色散光子晶体光纤[J]. 姜跃进,施伟华,李培丽,赵岩. 物理学报. 2010(08)
[6]太赫兹量子级联激光器材料生长及表征[J]. 常俊,黎华,韩英军,谭智勇,曹俊诚. 物理学报. 2009(10)
[7]Nb5N6 thin film on silicon and silicon oxide: A good material for terahertz detection[J]. LU XueHui, HE Ning, KANG Lin, CHEN Jian, JIN BiaoBing & WU PeiHeng Department of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China. Chinese Science Bulletin. 2009(18)
[8]双折射光子晶体光纤中基于孤子分裂的超连续光谱产生[J]. 季玲玲,陈伟,曹迎春,杨振宇,陆培祥. 物理学报. 2009(08)
[9]光子晶体光纤分析及其在超连续谱中的应用[J]. 王伟,竺子民. 红外与激光工程. 2007(05)
[10]THz信号处理与分析的研究现状和发展展望[J]. 谢维信,裴继红. 电子学报. 2007(10)
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