多種包層材料亞波長光纖的色散和非線性特性研究.pdf

1、近年來，高非線性光纖被廣泛應用于超連續(xù)譜領域。目前，亞波長光纖作為高非線性光纖的一種，由于具有損耗小、波導色散大、非線性系數(shù)高等特點，已成為當前的研究熱點之一。本文的研究工作是通過改變亞波長光纖的半徑及包層材料來獲得平坦變化的正常色散曲線，并以此產(chǎn)生平坦可見波段超連續(xù)光譜，具體的工作如下:
　　首先，研究了不同半徑的空氣包層亞波長光纖的群速度色散特性和非線性特性。主要是通過調(diào)整亞波長光纖的半徑的方法來進行數(shù)值計算。先設置幾組纖芯半

2、徑間隔為200 nm的亞波長光纖進行數(shù)值計算，找出兩組相近且處于正常色散區(qū)的色散曲線。對于這兩組亞波長光纖，設置纖芯半徑間隔為50nm，進一步計算色散曲線。最后得到了一組色散曲線相對平坦的亞波長光纖。
　　其次，研究了不同包層材料的亞波長光纖的群速度色散特性和非線性特性。相對于空氣包層，本文選用了水、重水、匹配油三種不同的材料作為亞波長光纖的包層。對于不同包層的亞波長光纖，通過有限元仿真計算，不同半徑的亞波長光纖的色散曲線。結果表

3、明，對于水包層亞波長光纖而言，當纖芯半徑為800 nm時，可獲得777 nm-1685 nm波段內(nèi)平坦變化的正常色散曲線;對于重水包層而言，當纖芯半徑為920 nm，可獲得593 nm-1800 nm波段內(nèi)平坦變化的正常色散曲線;對于匹配油包層而言，當纖芯半徑為1150nm，可獲得626 nm-1800 nm波段內(nèi)平坦變化的正常色散曲線。為了提高光纖的非線性系數(shù)，提出并且研究了改進的亞波長光纖的色散和非線性特性。
　　最后，通過廣