2μm波段基于磁流体的特种光纤及光栅的特性分析

发布时间：2021-06-24 21:35

　　微结构光纤,即光子晶体光纤或多孔光纤,具有一般光纤所不具备的灵活的结构设计和独特的光导特性,广泛应用于光纤通信、光纤传感和光纤激光器等领域。磁流体纳米功能材料作为一种新型功能材料,具备很多优良的光学特性,比如折射率调制特性,受外界磁场的影响可以改变自身折射率。由于微结构光纤和磁流体各自突出的光学特性,将微结构光纤与功能材料相结合是一种新的研究趋势。本文在参考大量的文献之后主要进行了以下工作:（1）设计了三种微结构光纤,即十孔微结构光纤、四孔微结构光纤和改进的四孔微结构光纤。十孔微结构光纤结构如下:纤芯两侧分别有关于圆心中心对称的四个垂直排列的圆形空气孔,在Y方向上是填充有磁流体的两个较大的椭圆空气孔,十个孔包围形成光纤纤芯。四孔微结构光纤结构如下:光纤包层中有相互垂直的两对椭圆空气孔,垂直方向是两个较大的椭圆空气孔,水平方向是两个较小的填充磁流体的椭圆孔,四个孔包围形成一个类长方形的纤芯。（2）采用有限元仿真软件COMSOL仿真分析了光纤在2 μm波段的双折射特性、限制损耗特性以及X和Y方向的有效折射率差。通过对前两种光纤结构的分析,最终得到比较符合预期的改进的四孔微结构光纤,仿真结果... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１椭圆状高双折射ＭＯＦ的端面结构［４３４６］??Ｆｉｇ．２．１?Ｅｎｄ?ｆａｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ?ｈｉｇｈ?ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ?ＭＯＦ［４３＿４６］??

２．２．３平面电磁场问题的边界条件??设平面电磁场问题的求解区域为Ｑ，它的边界为ｒ（包括第１类边界条件ｎ??和第２类边界条件ｒ２），计算变量为ｗ，如图２．６所示。??ｙ??ＱｚＪ??ｏ＇????Ｘ??图２．６平面电磁场边界条件??Ｆｉｇ．２．６?Ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｌａｎｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ??１７??

形来离散求解区域当电磁场问题的求解区域包含几种不同介质时，应注意每个三??角形单元只能包含一种介质，不同介质的分界线上应只有三角形单元的边或顶点。??任取一三角形单元ｅ如图２．７所示，其中３个节点的编号分别为／、＿／、ｗ。??１９??

【参考文献】：
期刊论文
[1]A novel high birefringence equal diameter circular-hole photonic crystal fiber[J]. 郭俊启,钟懿,刘宇,杨晓辉,肖明朗,周敏.  Optoelectronics Letters. 2017(05)
[2]基于扭绞保偏光纤光栅的单纵模单偏振掺铒光纤激光器（英文）[J]. 冯素春,彭健,彭万敬,范依依,谢倩,任文华.  中国激光. 2016(01)
[3]经尿道国产2μm激光光汽化术与电汽化术治疗前列腺增生的比较[J]. 何磊,朱进,单玉喜,薛波新,阳东荣,孙传洋.  中华腔镜泌尿外科杂志(电子版). 2015(06)
[4]2μm高功率掺铥光纤激光器研究进展[J]. 王郡婕.  激光杂志. 2015(08)
[5]磁流体的折射率可调谐特性分析[J]. 吴迪,赵勇,吕日清,英宇.  东北大学学报(自然科学版). 2014(07)
[6]外界条件对FBG反射偏振相关损耗特性的影响[J]. 窦小宁,葛海波,王平.  半导体光电. 2014(02)
[7]高效率微结构光纤光栅写入技术研究[J]. 任晓敏,李晓,王志斌,王冠军.  光电工程. 2013(09)
[8]高功率窄线宽全光纤结构掺铥连续光纤激光器[J]. 刘江,王璞.  中国激光. 2013(01)
[9]Highly birefringent photonic crystal fibers with flattened dispersion and low confinement loss[J]. 曹晔,李荣敏,童峥嵘.  Optoelectronics Letters. 2013(01)
[10]热可调液晶填充微结构聚合物光纤设计及特性分析[J]. 王豆豆,王丽莉,李冬冬.  物理学报. 2012(12)

博士论文
[1]面向2μm波段大功率光纤激光系统的高质量多波长及脉冲激光种子源研究[D]. 刘硕.北京交通大学 2017
[2]微结构光纤光栅的理论、实验与应用研究[D]. 金龙.南开大学 2008

硕士论文
[1]高双折射光子晶体光纤的结构设计与数值模拟[D]. 王利院.华中科技大学 2015



本文编号：3247867