全固多芯微结构光纤色散平坦特性的研究

发布时间：2021-08-04 10:23

　　随着光纤通信技术的不断的更新换代,微结构光纤已经被广泛的应用于科研学习、日常生活、军事应用等多种领域。由于全固微结构光纤采用实心石英柱替代传统微结构光纤包层中的空气孔构成,在光纤的拉制过程中不会出现光纤结构破坏的情况,可以有效获得光纤的预期特性。因此,全固微结构光纤的设计具有很强的实际应用价值。本文从全固多芯微结构光纤的色散平坦特性入手进行研究。本文主要研究内容如下:首先,对微结构光纤的课题背景与研究意义进行了简要概括。介绍了几种常用的数值模拟方法,并对全固微结构光纤、色散平坦微结构光纤和多芯光纤的研究现状分别进行介绍。其次,设计了两种单芯和多芯光纤,研究了各结构参数的改变对单芯和多芯光纤色散特性造成的影响,发现了一种全新的光纤色散调节机制,即模式耦合机制。再次,利用模式耦合机制,并结合波导色散对总色散的调节能力,设计了一种两层石英柱结构的全固微结构光纤,通过改变光纤的石英柱间距、石英柱孔径和石英柱折射率可以发现该光纤可有效实现色散平坦特性。然后,在得到的色散平坦全固多芯微结构光纤的基础上进行结构的变化,通过在光纤纤芯处插入一根高掺杂石英柱来降低全固微结构光纤的弯曲损耗,设计了一种三层... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全固多芯微结构光纤的三维模场图

微结构光纤在波长 1.515~1.930μm 范围内可以达到色散平坦，9~12.084ps/(nm km)区间范围内变化。在波长 1.55μm 处的km)，且经过计算此时的光纤有效模式面积可以达到 97.331μm21.0 1.2 1.4 1.6 1.8-50-40-30-20-10010201.8μm1.3μm1.1μm1.55μmDispersion(ps/km/nm)Wavelength(μm)图 5-16 全固多芯微结构光纤色散和模场图随波长的变化关系曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]全固态双层芯结构色散补偿微结构光纤[J]. 王伟,屈玉玮,左玉婷,王珺琪,孟凡超,张春兰,韩颖,侯蓝田.  光学学报. 2017(08)
[2]基于结构和填充的光子晶体光纤色散分析[J]. 张学典,陈楠,聂富坤,逯兴莲,常敏.  激光技术. 2018(01)
[3]环形光子晶体光纤中涡旋光的传输特性研究[J]. 张羚翔,魏薇,张志明,廖文英,杨振国,范万德,李乙钢.  物理学报. 2017(01)
[4]中红外双零色散全固硫系微结构光纤[J]. 陈亚丽,杨伟兵.  激光与光电子学进展. 2016(06)
[5]Design of hybrid-core PCF with nearly-zero flattened dispersion and high nonlinearity[J]. 刘习,韩利红,贾晓宇,王金龙,于方永,俞重远.  Chinese Optics Letters. 2015(01)
[6]我国光纤通信技术发展的现状和前景[J]. 姚洪源.  中国新通信. 2014(22)
[7]高非线性色散平坦光子晶体光纤的数值模拟与分析[J]. 李绪友,许振龙,凌卫伟,郭慧,王岁儿.  中国激光. 2014(05)
[8]近零平坦色散三包层光子晶体光纤的设计[J]. 宋昭远,黄金华,张磊磊.  红外与激光工程. 2014(03)
[9]新型全固态准晶体结构大模场光纤特性研究[J]. 廖文英,范万德,李园,陈君,卜凡华,李海鹏,王新亚,黄鼎铭.  物理学报. 2014(03)
[10]全固光子带隙光纤滤波1126nm掺镱光纤激光器[J]. 闫培光,李会权,张格霖,黄诗盛,林荣勇.  深圳大学学报(理工版). 2013(04)

博士论文
[1]新型光子晶体光纤的设计、分析及应用研究[D]. 王二垒.合肥工业大学 2017
[2]全光子晶体光纤飞秒激光放大系统的研究[D]. 刘博文.天津大学 2009

硕士论文
[1]全固态光子晶体光纤及其应用于光纤激光器的研究[D]. 刘一鸣.南京邮电大学 2014



本文编号：3321526