空芯光子带隙光纤的传输仿真及其与单模光纤的电弧熔接

发布时间：2023-04-06 21:08

　　光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)是一类新型光纤,结构设计灵活,可以实现众多新颖的光学特性,因而受到人们的广泛关注。随着理论的不断完善和制造水平的逐步提升,PCF种类日益丰富、应用也越来越广。为了更好地发挥PCF的作用、构建多功能的光纤网络,常常需要将PCF与其他光纤,如单模光纤(single-mode fiber,SMF)进行熔接。本论文针对空芯光子带隙光纤(hollow-core photonic bandgap fiber,HC-PBGF)和普通光纤的熔接问题展开理论和实验探索,研究结果如下:(1)针对熔接过程中HC-PBGF会经历不同程度空气孔塌缩的情况,采用平面波展开法对光场传输进行了数值仿真。对设计波长为780nm/800nm的HC-PBGF,发现:当空气孔未发生塌缩(d/∧=1)时带隙最大,相应的导光波长范围最宽(652nm<λ<958nm),随着空气孔塌缩程度不断增大,带隙宽度越窄且数目增多,相应导光波长范围向长波长方向移动、范围变窄且更为分散。当d/∧=0.94时,780nm/800nm波长光已不能以芯模在光纤中稳定传输。...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 光子晶体
    1.2 光子晶体光纤
    1.3 光子晶体光纤中光场传输的数值分析方法
    1.4 光子晶体光纤的耦合
        1.4.1 自由空间耦合
        1.4.2 光纤连接器耦合
        1.4.3 光纤熔接耦合
    1.5 光子晶体光纤熔接的研究进展
    1.6 本论文的主要工作
第2章 光子晶体光纤中电磁波传播的平面波展开法仿真
    2.1 晶体结构的基本概念
    2.2 平面波展开法求解光子晶体能带结构
        2.2.1 特征值方程
        2.2.2 光在晶体中的传播
    2.3 空芯光子带隙光纤中电磁波传播的平面波展开法仿真
    2.4 本章小结
第3章 空芯光子带隙光纤与单模光纤的电弧熔接
    3.1 光纤熔接流程
    3.2 熔接损耗分析
    3.3 熔接设备介绍
    3.4 HC-800-02与780-HP的电弧熔接实验
        3.4.1 基于标准单模熔接程序的结果
        3.4.2 偏移量
        3.4.3 间隙
        3.4.4 重叠量
        3.4.5 放电强度和放电时间
    3.5 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文



本文编号：3784420