光子晶體光纖的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自光子晶體光纖概念提出后，由于其不同于傳統(tǒng)光纖的新奇特性和潛在的巨大應(yīng)用前景，很快受到了人們的廣泛關(guān)注，并成為近十年來(lái)迅速發(fā)展的研究熱點(diǎn)。 光子晶體光纖由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得人們難以對(duì)其做定性或者解析分析，只能夠采用各種數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行模擬。因此光子晶體光纖的數(shù)值計(jì)算方法也成了其理論研究的一個(gè)重要內(nèi)容。本文對(duì)已有的時(shí)域有限差分法作了分析，針對(duì)原方法不能處理材料色散的缺點(diǎn)，首次成功地引入了材料色散，并保持了原模擬方程的基本形式及

2、其快捷計(jì)算的特點(diǎn)。 光子晶體光纖一個(gè)重要的特點(diǎn)是易于引入雙折射效應(yīng)。本文通過(guò)在包層中引入六角形周期排列的橢圓空氣孔，同時(shí)除去中心部分的兩個(gè)空氣孔形成橢圓形纖芯，全局地對(duì)晶體光纖引入雙折射。文中利用改進(jìn)后的時(shí)域有限差分法對(duì)我們提出的橢圓雙缺陷光子晶體光纖的性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，表明這種結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖具有相當(dāng)高的雙折射系數(shù)，可以在保偏光纖以及光纖傳感等領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。 基于已有的實(shí)驗(yàn)條件，本文開展了二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究工作。

3、首先利用平均功率較低的飛秒激光器產(chǎn)生的飛秒脈沖通過(guò)非線性光子晶體光纖產(chǎn)生超連續(xù)譜，實(shí)驗(yàn)分析了輸出的超連續(xù)譜同輸入脈沖能量的關(guān)系，及較長(zhǎng)晶體光纖下產(chǎn)生超連續(xù)譜的閾值問(wèn)題。其次，以PCFSagnac環(huán)路濾波器為基礎(chǔ)構(gòu)造了可調(diào)的多波長(zhǎng)光纖拉曼激光器，并對(duì)其傳輸特性進(jìn)行了測(cè)量及理論模擬。通過(guò)這種激光器我們得到了四波長(zhǎng)激光脈沖，并且產(chǎn)生的不同波長(zhǎng)的激光脈沖能量可以通過(guò)泵浦光進(jìn)行調(diào)節(jié)。 總之，本文在理論和實(shí)驗(yàn)二方面都開展了有關(guān)光子晶體光纖的