基于光子晶體波導(dǎo)的光纖慢光干涉儀研究.pdf

1、光作為信息的載體，在當(dāng)前信息領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，人們意識(shí)到如果能使光速減慢，會(huì)得到更好的光學(xué)性質(zhì)，比如將慢光應(yīng)用于光緩沖器和光傳感器中，它們的存儲(chǔ)容量和測(cè)量精度都會(huì)得到極大的提高。隨著人們對(duì)慢光技術(shù)越來(lái)越深入的認(rèn)識(shí)和研究，在室溫下產(chǎn)生慢光的機(jī)理已經(jīng)日趨成熟，所以，如何將慢光實(shí)際應(yīng)用于光傳感器、光存儲(chǔ)器、光緩沖器等領(lǐng)域就成為了近幾年光學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
　　在二維光子晶體中引入線(xiàn)缺陷以后，一定范圍內(nèi)的波長(zhǎng)通

2、過(guò)光子晶體波導(dǎo)的時(shí)候就能產(chǎn)生慢光。這就是基于光子晶體波導(dǎo)產(chǎn)生慢光的原理。在光子晶體波導(dǎo)中產(chǎn)生慢光具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可應(yīng)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。必然會(huì)成為慢光發(fā)展的主要方向。
　　本文是基于光子晶體波導(dǎo)慢光的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)本文首先簡(jiǎn)述了慢光的發(fā)展歷程并對(duì)常見(jiàn)的干涉儀結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。之后又集中介紹了將慢光引入干涉儀結(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　(2)本文介紹了目前研究光子晶體的主要算法，然后利用Rsoft軟件對(duì)于光

3、子晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真。對(duì)光子晶體波導(dǎo)排列方式，填充率，介質(zhì)柱折射率，背景材料折射率介質(zhì)柱半徑和減小缺陷柱半徑尺寸的光子晶體波導(dǎo)進(jìn)行仿真得出其色散曲線(xiàn)，并將其導(dǎo)入Matlab進(jìn)行仿真，得到不同參數(shù)對(duì)于群速度的影響。
　　(3)本文首次提出基于光子晶體波導(dǎo)慢光干涉儀折射率測(cè)量裝置，通過(guò)軟件仿真得到靈敏度可以達(dá)到1×108nm/RIU，這個(gè)理論數(shù)值已經(jīng)達(dá)到比較高的水平。
　　(4)本文首次提出基于光子晶體慢光干涉儀波長(zhǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，該系

4、統(tǒng)采用0.1mm的光子晶體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)時(shí)，干涉儀的應(yīng)變靈敏度靈敏度值為0.006rad/με與等臂長(zhǎng)差的普通光纖干涉儀相比，該結(jié)構(gòu)將靈敏度提高15倍。
　　(5)最后，本文對(duì)于光纖M-Z干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，光纖M-Z干涉儀檢測(cè)光纖光柵反射波長(zhǎng)的靈敏度值近似為8μW/nm。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理求得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差為0.008μW，重復(fù)性誤差為±1％。
　　本文主要內(nèi)容就是對(duì)于光子晶體波導(dǎo)慢光干涉儀進(jìn)行理論研究并將其應(yīng)用到折射率測(cè)量和波長(zhǎng)檢測(cè)的