基于線性陣列結(jié)構(gòu)全固態(tài)光纖特性研究.pdf

1、全固態(tài)光子晶體光纖與傳統(tǒng)光纖全內(nèi)反射導(dǎo)光原理不同，它是基于光子帶隙效應(yīng)機(jī)制導(dǎo)光的一類光纖，其纖芯折射率小于包層有效折射率，光在這種光纖中傳播時(shí)，會(huì)被束縛在纖芯中。而線性陣列結(jié)構(gòu)全固態(tài)光纖是傳統(tǒng)光子晶體光纖基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)，它繼承了傳統(tǒng)光子晶體光纖的優(yōu)點(diǎn)還有著自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)線性陣列結(jié)構(gòu)全固態(tài)光纖以及其改進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論仿真研究，討論模場(chǎng)特性、約束損耗特性、彎曲特性等，主要工作總結(jié)如下：
　?。?）分析光子晶體光纖的一些優(yōu)點(diǎn)及光

2、子晶體光纖的應(yīng)用；簡(jiǎn)述了分析光子晶體光纖的一些數(shù)值算法，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)；并重點(diǎn)介紹平面波展開法和有限元法。后面的研究都要以這些理論方法為基礎(chǔ)。
　　（2）利用平面波展開法對(duì)線性陣列結(jié)構(gòu)全固態(tài)光纖進(jìn)行理論仿真研究。討論這種光纖的帶隙特性以及參數(shù)變化對(duì)帶隙的影響。結(jié)果表明：在這種光纖中，常用波長(zhǎng)基模處于第二帶隙；當(dāng)高折射率棒與纖芯的折射率差變大或者高折射率棒與包裹它的石英直徑之比變大時(shí)，帶隙會(huì)向下移動(dòng)，帶隙中的基模波長(zhǎng)范圍向長(zhǎng)波長(zhǎng)方

3、向移動(dòng)。
　?。?）利用有限元法對(duì)線性陣列結(jié)構(gòu)全固態(tài)光纖模場(chǎng)特性進(jìn)行研究，并且分析了它的約束損耗特性、彎曲損耗特性以及雙折射特性。研究發(fā)現(xiàn)，這種光纖除了存在基模還存在二階模，說明它并不是單模光纖；
　?。?）提出了三種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的全固態(tài)光纖，對(duì)于改進(jìn)結(jié)構(gòu)光纖的模場(chǎng)特性進(jìn)行對(duì)比分析。發(fā)現(xiàn)相同波長(zhǎng)時(shí)，“米”字結(jié)構(gòu)光纖纖芯能量百分比最高，波長(zhǎng)?=1.7μm時(shí)，纖芯能量可以達(dá)到 f?92.7％。還重點(diǎn)對(duì)“米”字型結(jié)構(gòu)的約束損耗、彎曲損