基于微结构光纤的近零色散特性的理论研究和光纤设计

发布时间：2017-07-03 18:09

  本文关键词：基于微结构光纤的近零色散特性的理论研究和光纤设计

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【摘要】：自从光纤被研制出来,光纤通信发展迅速,其经历了从短波到长波和从多模到单模的两个转折性的变化,由于微结构光纤具有许多传统光纤无法比拟的优良特性,使得其在光纤通信领域中得到了广泛的应用,成为了目前研究的热点之一。本文主要研究内容:首先,介绍了微结构光纤,并回顾了近年对近零色散微结构光纤和色散补偿光纤的研究。其次,设计一种纤芯忽略7个空气孔结构的微结构光纤,首先对其每层空气孔的变化对微结构光纤特性的影响进行研究,然后根据研究结果,调整微结构光纤的结构参数,最后设计得到近零色散微结构光纤。再次,针对大部分近零色散微结构光纤的模式面积比较小,或结构复杂且不利于实际的拉制等问题,设计了全固微结构光纤,通过分析色散特性和有效模式面积特性随结构参数的变化,设计出全固近零色散微结构光纤,同时其还具有较大的有效模式面积。然后,研究色散补偿微结构光纤。设计了结构简单的光纤结构,通过对微结构光纤色散特性进行研究,找到色散特性随结构参数的变化规律设计得到色散补偿微结构光纤。最后,基于全固微结构光纤对色散补偿微结构光纤进行研究,通过分析结构参数对色散特性的影响,设计全固色散补偿微结构光纤。
【关键词】：微结构光纤 光纤设计 近零色散 色散补偿
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 微结构光纤11-13
• 1.2.1 微结构光纤的种类11
• 1.2.2 微结构光纤的特性11-13
• 1.3 多极法13-14
• 1.4 近零色散微结构光纤的研究现状14-16
• 1.5 论文内容与章节安排16-18
• 第2章 基于石英基气孔型结构的近零色散微结构光纤的设计18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 结构参数对微结构光纤特性的影响18-26
• 2.2.1 微结构光纤设计端面图18-19
• 2.2.2 空气孔间距对微结构光纤特性的影响19-20
• 2.2.3 空气孔的归一化直径对微结构光纤特性的影响20-26
• 2.3 近零色散微结构光纤的设计结果26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 全固近零色散平坦微结构光纤的设计30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 结构参数对微结构光纤特性的影响30-39
• 3.2.1 微结构光纤设计端面图30-31
• 3.2.2 石英柱间距对全固微结构光纤特性的影响31-32
• 3.2.3 石英柱的归一化直径对微结构光纤特性的影响32-35
• 3.2.4 石英柱的折射率对微结构光纤特性的影响35-39
• 3.3 全固近零色散微结构光纤的设计结果39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 基于石英基气孔型结构的微结构光纤的零色散补偿的研究41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 色散补偿微结构光纤理论41-43
• 4.3 结构参数对色散特性的影响43-46
• 4.3.1 微结构光纤设计端面图43
• 4.3.2 空气孔间距对色散特性的影响43-44
• 4.3.3 空气孔的归一化直径对色散特性的影响44-46
• 4.4 色散补偿微结构光纤的研究结果46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 全固色散补偿微结构光纤的零色散补偿的研究48-56
• 5.1 引言48
• 5.2 结构参数对色散特性的影响48-54
• 5.2.1 微结构光纤设计端面图48-49
• 5.2.2 石英柱间距对色散特性的影响49
• 5.2.3 石英柱的归一化直径对色散特性的影响49-51
• 5.2.4 石英柱的折射率对色散特性的影响51-54
• 5.3 全固色散补偿微结构光纤的研究结果54
• 5.4 本章小结54-56
• 结论56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64

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本文编号：514653