基于微纳光纤的干涉型全光纤调制器研究

发布时间：2021-04-19 12:05

　　随着光通信技术和光纤传感技术的发展,光调制器在光子学和光电子学领域发挥着重要的作用。目前的光调制器普遍存在器件体积大、系统复杂、稳定性差、精确度低等问题,且与现有的光电系统集成难度较高,因而器件的微型化和集成化是光调制器的研究热点。另外,微纳尺度的光波导是光子器件发展的必然趋势,微纳光纤作为一种新型的光波导,除了具有一般的光波导功能外,还具有倏逝场强、损耗低、制备简单、设计灵活、柔韧性好等优势。而且,微纳光纤可以与标准光纤通过各种方式实现耦合连接,并具有较高的耦合效率,可降低对激光器光功率的要求。因此,可以利用微纳光纤的结构特点,结合各种光学功能材料的光学特性,制备结构集成的全光纤调制器件。本论文将锥形微纳光纤和光学功能材料相结合,研究了基于两种不同材料的Mach-Zehnder型集成式光纤调制器,并对其性能进行了实验研究,同时对调制机理进行了理论分析,这项研究对探索全光纤集成式光纤调制器结构有着重要意义。本论文具体对基于离子液体电光效应的光纤干涉型调制器和基于Au纳米棒光热效应的光纤干涉型调制器进行了实验探究,通过锥形微纳光纤与功能材料的结合实现了光调制。其中,采用的锥形微纳光纤为对... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 光纤调制器概述
    1.2 光纤调制器国内外研究现状
    1.3 微纳光纤概述
    1.4 Mach-Zehnder干涉调制器
    1.5 光调制介质
        1.5.1 离子液体的概述
        1.5.2 Au纳米棒概述
    1.6 论文的研究内容和创新点
        1.6.1 论文的主要内容
        1.6.2 论文的创新点
第2章 锥形微纳光纤的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 微纳光纤的光学传输特性
        2.2.1 微纳光纤的基本模型
        2.2.2 微纳光纤的模场特性
        2.2.3 微纳光纤的能量分布
    2.3 锥形微纳光纤的制备
        2.3.1 锥形微纳光纤制备系统
        2.3.2 火焰拉锥制备过程
        2.3.3 微纳光纤干涉原理
        2.3.4 锥形微纳光纤干涉特性分析
    2.4 本章小结
第3章 基于离子液体电光效应的微纳光纤调制器研究
    3.1 基于离子液体的电光调制原理
        3.1.1 电光特性表征
        3.1.2 离子液体的电光调制机制
    3.2 基于离子液体集成锥形微纳光纤调制器实验系统的搭建
    3.3 离子液体光纤调制器测试
        3.3.1 离子液体光纤调制器的电光调制实验
        3.3.2 不同分子溶剂对比实验
    3.4 电光调制结果分析
    3.5 本章小结
第4章 基于Au纳米棒光热效应的微纳光纤调制器研究
    4.1 Au纳米棒的光热调制分析
        4.1.1 光热效应表征
        4.1.2 光谱吸收特性表征
        4.1.3 Au纳米棒的调制机制
    4.2 基于Au纳米棒集成锥形微纳光纤全光纤调制器实验系统搭建
    4.3 Au纳米棒光纤调制器性能测试与分析
        4.3.1 波长调制范围
        4.3.2 光强调制深度
        4.3.3 响应时间与稳定性
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用[J]. 李志远,李家方.  科学通报. 2011(32)
[2]离子液体——21世纪的绿色材料[J]. 邓有全.  中国高校科技与产业化. 2003(10)

硕士论文
[1]锥形微纳光纤传输特性研究[D]. 高淑娟.浙江大学 2008



本文编号：3147519