基于大容量数据的PCF的研究
发布时间：2019-09-10 16:00
【摘要】：目前大数据发展需要对信息传输能力要求越来越高,而在光纤通信中可见光范围的光子禁带光子晶体依然没有很好的解决,基于取样光纤光栅(SFG)、传输矩阵理论研制了新型光子晶体,采用两种不同的介电常数材料进行交替排列的周期性结构,通过SFG传输理论得到设计结构反射系数、透射系数。模拟分析和测试实验都得出以下一致的结果:设计的光子晶体结构出现多个反射峰,光栅长度的增加导致反射率明显增大,反射峰数目随着光栅长度的增加而变多,反射峰的间隔不发生变化;当增加调制深度时,带宽明显增加;反射谱随着折射率调制量增加,使得反射峰数目增加,以及反射率的显著增加,带宽明显变宽。研究结果对于光子晶体的推广应用具有明显的理论和实际意义。
【图文】：
的1D的2元PCF，通过有规律引入多个较大缺陷，实现类SFG的新型PCF。测试结果表明设计的PCF可以解决好电流、电压外加光子晶体的问题。研究结果对于光子晶体的推广应用具有明显的理论和实际意义。1新型光子晶体设计与模型分析1．1SFG传输分析SFG与典型的对称FG基本相同，但不同的是，相移SFG是在均匀的FBG(布拉格光栅)的某点增加相移，这样就会在反射谱钟出现1个或者是多个的窗口，上述窗口的数目是由光栅相移点决定，这样在正常的光纤反射谱表现为梳状结构，在反射的窗口中会打开一个个的通道，本文采用的SFG结构如图1所示。图1采用的SFG结构在图1结构中，p为结构的光栅长度，q为结构的光栅间隔长度，d为结构的取样周期，其满足d=p+q，，采用k=L/d表述的是结构的取样点，采用p/d表述的是结构的占空比。采用sinc函数对SG的梳状谱进行调制，sinc函数能够表述为:f(z)=sincA122z()L[]B(1)上述方程中，L为结构的整个光栅长度，AB为常数，当p/d表述满足一定条件就可以将其对应于平面光栅，于是在每一个取样点钟FBG的传输矩阵能够表述为:f11=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整个取样点能够表述为F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述为Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述为T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶体基于SFG以及传输矩阵理论设计的基本结构如图2所示，采用的是A、B两种不同的介电常数材料进行
=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整个取样点能够表述为F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述为Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述为T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶体基于SFG以及传输矩阵理论设计的基本结构如图2所示，采用的是A、B两种不同的介电常数材料进行交替排列的1D周期性结构，A、B的介电常数分别为εa、εb，设计结构的周期d=a+b，a、b则分别表述的A、B两种材料的厚度。光频率为ω的光入射到图2所示的周期结构，采用1．1节的SFG传输矩阵理论模型，得到设计的新型SFG光子晶体结构反射系数r和透射系数能够表述为如下模型:r=Aη0+Bη0ηN+1－C－DηN+1Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(6)其反射率:Ｒ=r2t=2η0Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(7)其透射率:T=t2上述方程中有如下关系δ=k0zi幡與osθη=ε/i幡
本文编号：2534118
【图文】：
的1D的2元PCF，通过有规律引入多个较大缺陷，实现类SFG的新型PCF。测试结果表明设计的PCF可以解决好电流、电压外加光子晶体的问题。研究结果对于光子晶体的推广应用具有明显的理论和实际意义。1新型光子晶体设计与模型分析1．1SFG传输分析SFG与典型的对称FG基本相同，但不同的是，相移SFG是在均匀的FBG(布拉格光栅)的某点增加相移，这样就会在反射谱钟出现1个或者是多个的窗口，上述窗口的数目是由光栅相移点决定，这样在正常的光纤反射谱表现为梳状结构，在反射的窗口中会打开一个个的通道，本文采用的SFG结构如图1所示。图1采用的SFG结构在图1结构中，p为结构的光栅长度，q为结构的光栅间隔长度，d为结构的取样周期，其满足d=p+q，，采用k=L/d表述的是结构的取样点，采用p/d表述的是结构的占空比。采用sinc函数对SG的梳状谱进行调制，sinc函数能够表述为:f(z)=sincA122z()L[]B(1)上述方程中，L为结构的整个光栅长度，AB为常数，当p/d表述满足一定条件就可以将其对应于平面光栅，于是在每一个取样点钟FBG的传输矩阵能够表述为:f11=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整个取样点能够表述为F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述为Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述为T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶体基于SFG以及传输矩阵理论设计的基本结构如图2所示，采用的是A、B两种不同的介电常数材料进行
=cosh(q(zi+1－zi))+jδqsinh(s(zi+1－zi))f12=－jκqsinh(s(zi+1－zi))f21=jκqsinh(s(zi+1－zi))f22=cosh(q(zi+1－zi))－jδqsinh(s(zi+1－zi))(2)于是整个取样点能够表述为F=Φ×f(3)采用的SFG反射率可以表述为Ｒ=F(2，1)F(1，1)2(4)采用的SFG透射率可以表述为T=1－Ｒ=F(1，1)－F(1，2)×F(2，1)F(2，2)2(5)1．2新型的SFG光子晶体基于SFG以及传输矩阵理论设计的基本结构如图2所示，采用的是A、B两种不同的介电常数材料进行交替排列的1D周期性结构，A、B的介电常数分别为εa、εb，设计结构的周期d=a+b，a、b则分别表述的A、B两种材料的厚度。光频率为ω的光入射到图2所示的周期结构，采用1．1节的SFG传输矩阵理论模型，得到设计的新型SFG光子晶体结构反射系数r和透射系数能够表述为如下模型:r=Aη0+Bη0ηN+1－C－DηN+1Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(6)其反射率:Ｒ=r2t=2η0Aη0+Bη0ηN+1+C+DηN+1(7)其透射率:T=t2上述方程中有如下关系δ=k0zi幡與osθη=ε/i幡
本文编号：2534118
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2534118.html
教材专著
