基于三角点阵的三/四芯手性光子晶体光纤模式特性

发布时间：2022-10-30 19:36

　　随着人们对信息需求的爆炸式增长,基于光纤的网络技术得以飞速发展[1],传统的单芯单模光纤系统承载信息能力已经达到其物理极限。为了解决这个问题,目前人们试图发展新型光纤,如单芯多模光纤（少模光纤,few-mode fiber,FMF）、多芯光纤（multicore fiber,MCF）、光子晶体光纤（photonic crystal fiber,PCF）等。基于新材料、新结构、新机制去研究适于长距离和低损耗传输的光纤是一个重要的趋势。光子晶体光纤由于具有损耗低、有效模场面积大等优势,被广泛应用于生产生活的各个领域。手性介质作为一种不同于一般对称材料的新材料,可被应用于设计新颖的光纤。至目前为止,人们对介电手性的多芯光子晶体光纤研究还较少,相信我们的研究会对新型的光纤的发展做出一定的贡献。本文基于麦克斯韦方程组和手性介质的物质方程,考虑二维光子晶体的情况,使用改进的适于手性情况的平面波展开方法,将求解手性光子晶体光纤模式问题转化成求解手性介质波动方程的本征解问题。研究了手性多芯光子晶体光纤的模式特性。首先模拟了三组不同参数的非手性三芯和四芯光子晶体光纤的光强分布以及偏振分布,分析了纤芯直径... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景以及研究的目的和意义
    1.2 相关领域的发展情况
        1.2.1 多芯多模光纤
        1.2.2 光子晶体光纤
        1.2.3 手性介质的一般性质
    1.3 主要研究内容
第2章 研究手性光子晶体光纤的数值方法
    2.1 数值方法简介
        2.1.1 有限时域差分法
        2.1.2 传输矩阵法
        2.1.3 平面波展开方法
    2.2 手性介质的平面波展开方法
    2.3 平面波展开方法在光子晶体光纤中的使用
    2.4 本章小结
第3章 多芯光子晶体光纤模式特性
    3.1 三芯光子晶体光纤模式特性
        3.1.1 非手性光子晶体光纤模式的光强分布
        3.1.2 手性光子晶体光纤模式的光强分布
        3.1.3 本征模式的偏振特性
    3.2 四芯光子晶体光纤模式特性
        3.2.1 非手性光子晶体光纤模式的光强分布
        3.2.2 手性光子晶体光纤模式的光强分布
        3.2.3 本征模式的偏振特性
    3.3 本章小结
第4章 带有微结构的光子晶体光纤模式特性
    4.1 带有微结构的单芯光子晶体光纤
    4.2 带有微结构的多芯光子晶体光纤
        4.2.1 单一微结构光子晶体光纤的模式特性
        4.2.2 多个微结构光子晶体光纤的光场强度
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Polarization characteristics of chiral photonic crystal fibers with an elliptical hollow core[J]. 李社,李俊庆,曹雨生.  Chinese Physics B. 2013(11)
[2]多芯光子晶体光纤高功率超连续谱光源[J]. 谌鸿伟,陈胜平,刘通,陈子伦,侯静,陆启生,韦会峰,李江,童维军.  强激光与粒子束. 2013(05)
[3]Investigation of a silicon-based one-dimensional phononic crystal plate via the super-cell plane wave expansion method[J]. 祝雪丰,刘盛春,徐涛,王铁海,程建春.  Chinese Physics B. 2010(04)
[4]双芯高双折射光子晶体光纤耦合特性研究[J]. 付博,李曙光,姚艳艳,张磊,张美艳,刘司英.  物理学报. 2009(11)
[5]具有高非线性和大有效模场面积的多固体芯集束型光子晶体光纤[J]. 程同蕾,柴路,栗岩锋,宋振明,李曙光,胡明列,王清月.  中国激光. 2009(03)



本文编号：3699356