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《單偏振單模光子晶體光纖特性的研究（可編輯）》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、單偏振單模光子晶體光纖特性的研究單偏振單模光子晶體光纖特性的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：李丹指導(dǎo)教師：劉敏教授專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二O一三年四月StudyontheCharacteristicsofSingle-PolarizationSingle-ModePhotonicCrystalFibersAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByLiDanSupervisedb
2、yProf.LiuMinSpecialty:CommunicationandInformationSystemCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2013重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要光子晶體光纖自1996年問世以來，由于其傳統(tǒng)光纖難以企及的獨(dú)特特性，受到國內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注，在光通信、光傳感以及光電子等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。雙芯光子晶體光纖在傳輸?shù)倪^程中由于模式耦合，兩纖芯間會發(fā)生光功率的交換，因而，雙芯光子晶體光纖是常用的光學(xué)器件。光子晶體光纖分為全內(nèi)反射型和光子隙型，
3、本文對全內(nèi)反射型雙芯光子晶體光纖的雙折射特性、耦合特性、色散特性、單偏振特性以及限制損耗特性進(jìn)行了研究，并在新型雙芯光子晶體光纖的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了偏振分束器和波分復(fù)用/解復(fù)用器。本文提出一種具有橢圓內(nèi)包層的高雙折射雙芯光子晶體光纖，利用全矢量有限元法建立起光纖模型，分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對該光纖的有效折射率、雙折射特性、耦合特性以及波導(dǎo)色散特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該光纖的雙折射度隨著橢圓度的-2增大和孔間距的減小而增大，可以達(dá)到10量級，比普通光纖高出一到兩個(gè)數(shù)量級。通過分析兩纖芯間的中心小孔直徑發(fā)現(xiàn)，當(dāng)減小中心小孔直徑，可以有效減小該光纖的耦合長度，使得耦合效應(yīng)更強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)該光纖可以在1.0~1.6
4、0μm波長范圍內(nèi)具有超平坦的波導(dǎo)色散特性。本文選用合適的參數(shù)，設(shè)計(jì)出光纖長度為2741.93μm、消光比達(dá)27dB的偏振分束器，以及光纖長度為5483.86μm與偏振方向無關(guān)的光纖耦合器。在高雙折射光子晶體光纖研究的基礎(chǔ)上，本文提出一種結(jié)構(gòu)簡單且大范圍單偏振傳輸?shù)碾p芯單偏振單模光纖。首先分析了該光纖單偏振單模的傳輸原理，然后利用全矢量有限元法建立光纖模型，分析該光纖的有效折射率特性和模式雙折射特性。該光纖采用四角晶格結(jié)構(gòu)，將纖芯極化與包層極化結(jié)合起來，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的單偏振傳輸，并且同時(shí)包含1.30μm和1.55μm兩個(gè)常用的光通信窗口。將光纖的最外層空氣孔增大，可以有效減小光子晶體光纖的限制
5、損耗，在波長為1.30μm和1.55μm時(shí)，傳導(dǎo)模方向上限制損耗分別為2.459×10-3dB/km和2.367×10-1dB/km，這對高速長距離光纖通信有著重要意義。通過對單偏振傳輸區(qū)域的耦合特性分析，本文實(shí)現(xiàn)了1.30/1.55μm兩個(gè)波長處的波分復(fù)用和解復(fù)用功能，該設(shè)計(jì)可以很好應(yīng)用于光纖通信和光子集成領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：光纖光學(xué)，雙芯光子晶體光纖，耦合，模式雙折射，單偏振單模I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTEversince1996,photoniccrystalfibersPCFshavebeenattractingasignificantinterestalloverthe
6、worldduetotheirunusualopticalpropertiescomparedwiththetraditionalopticalfibers.Sofar,PCFshavebeenappliedinawiderangeofareas,suchasopticalcommunication,fibersensorandoptoelectronicsandsoon.Thepowercanbeexchangedbetweentwocores,whenlighttransmitsindual-corephotoniccrystalfiber.Therefore,dual-corephoto
7、niccrystalfiberisthefundamentalstructureofmanyimportantopticaldevices.PCFscanbedividedintotwodifferentkinds:index-guidingPCFsandphotonicband-gapPCFs.Inthisthesis,westudythebirefringencecharacteristics
