光子晶体光纤中色散波的研究

发布时间：2024-03-25 04:42

　　光脉冲在光纤中的传输是非线性光学的一个基本问题,其中一个很重要的方向就是色散波的产生。色散波是指光脉冲在光纤中传输时受到非线性效应、高阶色散和各种损耗等因素的微扰,能量由输入脉冲转移到新频谱成分上的现象。对色散波的研究有助于理解孤子传播问题,同时它也是超连续谱产生的重要机制,在众多领域应用潜力颇深,在理论和实验上都引起了国际国内的强烈关注。光子晶体光纤具有独特特性,尤其是当各式空心光子晶体光纤被发明出来之后,其非线性效应和色散的灵活可调性以及纤芯可以充气的特性,为我们探究色散波特性及其产生机制和过程提供了极佳的物理环境。在空心光子晶体光纤中用超短脉冲产生色散波,近年间一直是该领域研究热点。本文研究了在空心光子晶体光纤中产生色散波的物理过程,完善了理论并探究了其中的影响因素。针对不同的输入脉冲和光子晶体光纤条件,结合NLSE和UPPE方程的特点和适用条件分别做了数值模拟,建立并优化了模拟程序。主要研究内容和结论可以归纳如下:研究了少周期强激光脉冲在充入10个大气压Kr气的空心Kagome光子晶体光纤中传播的过程,并深入探讨了其中的动态传输过程,归纳了与各类因素的影响结果及之间的相互作用。...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图6.6FWM的实验装置示意图

浙江大学博士学位论文色散平坦光子晶体光纤中四波混频的研究为了分析实验中FBG的作用，首先观察了实验装置中未加FBG时的FWM光谱，然后观察了实验装置中加上FBG时的FWM光谱。具体过程如下:当波长转换器的实验装置(如图6.3所示)中没有加FB时，如图6.6所示。PCF

图1-1扫描显微电镜下的呈现的两种主流类型的HC-PCF[34]

如图1-1(a)所示。它传输损耗极低，可以很好地将基模束缚在纤芯之中并进行长距离传输（1550nm的损耗在最优情况下损耗仅为1dB/km[35]）。这种HC-PCF属于PBG-PCF，其中的GVD曲线仅在一个很小的波长区间是平坦的，超出这个区间，

图1-2KagomeHC-PCF与传统实心PCF的损耗曲线与色散曲线对比图

第一章超短脉冲在光子晶体光纤中传输的理论基础GVD曲线极速变陡峭。如图1-1(b)所示，这是用有限元法计算的理想状态下可传输800nm左右波长的光纤的色散曲线和损耗曲线，在800nm的损耗0.01dB/m，零色散点是768nm，色散曲线在光子带隙两端发生急剧变化。....

图1-3两种强度的脉冲传输时域图

第一章超短脉冲在光子晶体光纤中传输的理论基础可调的深紫外光源以及其他高效光学器件的应用，为HC-PCF和色散波明了广泛应用前景[37]。2015年，D.Novoa等人在PRL上发表文章提出期量级的色散波也可以在充惰性气体的KagomeHC-PCF中产生，并且通....

本文编号：3938554