覆石墨烯圆芯边孔光纤和悬挂芯光纤偏振器的研究

发布时间：2020-05-21 18:03

【摘要】：光纤通讯具有传输容量大和保密性好等优点,近些年来得以快速发展。光纤通讯的发展依赖于各种光纤器件的发展。偏振控制器作为光通信系统中极为重要的一个元件,为满足现在集成光学的要求,逐渐向小型化、集成化、高消光比和低能耗化等方向发展。因石墨烯独特的零带隙能带结构、优异的电光调制特性和宽波段响应的光学特性,基于石墨烯的偏振控制器可以实现TE_(pass)偏振器和TM_(pass)偏振器的转换并且可在较宽波长范围内工作,非常适合用于偏振控制器。本文针对基于石墨烯的边孔光纤和悬挂芯光纤,利用有限元法对其偏振特性进行分析,主要内容如下:首先,通过阅读大量文献,本文对基于石墨烯的光纤偏振器进行了详细介绍。并且分析了石墨烯的特性、覆石墨烯光纤的偏振原理、有限元法的原理和仿真过程。其次,提出了覆石墨烯的圆芯边孔光纤偏振器。通过有限元法仿真,对圆芯圆环孔、圆芯椭圆孔和圆芯矩形孔这三种光纤涂覆石墨烯后的偏振效果进行了分析与对比,在理论仿真基础上明确了方案:覆石墨烯的圆芯矩形孔光纤结构具有最好的偏振效果。再次,分析圆芯矩形孔光纤偏振器矩形孔大小和矩形孔位置对偏振器性能的影响,引入高折射率层增加光与石墨烯的相互作用强度,并探讨了偏振器的波段相应范围,随后对其电光调制进行了模拟与分析。最后,提出了覆石墨烯的悬挂芯光纤偏振器。利用有限元法仿真分析了纤芯椭圆率、纤芯位置、高折射率层厚度和波长对覆石墨烯的悬挂芯光纤偏振性能的影响,同时对其电光调制进行了模拟与分析。同时对两种偏振器的性能参数与当前的研究结果进行了对比。
【图文】：

室温下的单层石墨烯
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.11;TQ127.11

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁;;石墨烯光电子器件的应用研究进展[J];新型炭材料;2014年05期

2 单良;马晓红;赵华凤;;基于侧面抛磨的光纤SPR传感器研究[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2011年03期

3 樊洁平;刘惠民;田强;;光吸收介质的吸收系数与介电函数虚部的关系[J];大学物理;2009年03期

4 关铁j;;光纤偏振器性能及工艺进展[J];光通信技术;1993年06期

相关博士学位论文 前5条

1 周锋;基于石墨烯新材料的全光纤调制器件研究[D];浙江大学;2015年

2 冯天利;全固态中红外2μm波段激光特性研究[D];山东大学;2015年

3 田正山;氧化石墨烯功能化应用研究[D];东南大学;2015年

4 袁建辉;石墨烯中的电子及其输运性质的研究[D];华中科技大学;2012年

5 徐金龙;基于石墨烯锁模全固态超快激光器件研究[D];山东大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王圆圆;石墨烯涂覆光纤电光调控特性及光纤器件的理论研究[D];燕山大学;2016年

2 胡同欢;二维材料转移技术研究及其在光纤激光器中的应用[D];湖南大学;2015年

3 李树强;表面芯光纤及其石墨烯被覆偏振器的研究[D];哈尔滨工程大学;2015年

4 路和超;石墨烯的低温PECVD制备及其应用探索研究[D];天津理工大学;2014年

5 吕达;石墨烯被动调Q光纤激光器的研究[D];电子科技大学;2014年

6 唐琳峰;石墨烯光调制器基础研究[D];电子科技大学;2014年

7 肖宇泽;石墨烯电吸收型调制器的理论与技术研究[D];电子科技大学;2014年

8 桑雷;基于Raman散射分布式光纤测温系统中APD器件的温漂研究[D];中国计量学院;2013年

9 张玮;SiC高温热解制备石墨烯及其拉曼表征[D];西安电子科技大学;2013年

10 张雪;Sine-Gordon方程的有限元解法[D];山东大学;2010年

，

本文编号：2674685