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1、碩士學(xué)位論文MasterDISSERTATION論文題目全固光子晶體光纖的特性研究作者姓名孟丹學(xué)科專(zhuān)業(yè)光學(xué)工程指導(dǎo)教師侯藍(lán)田教授2012年5月中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.11學(xué)校代碼：10216UDC：535.1密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文全固光子晶體光纖的特性研究碩士研究生：孟丹導(dǎo)師：侯藍(lán)田申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)：光學(xué)工程所在單位：信息科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2012年05月授予學(xué)位單位：燕山大學(xué)ADissertationinOpticalEngineeringREAEARCHONTHEPROPERT
2、IESOFALL-SOLIDPHOTONICCRYSTALFIBERSbyMengDanSupervisor:ProfessorHouLantianYanshanUniversity2012.5燕山大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文《全固光子晶體光纖的特性研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在燕山大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律
3、結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽字：日期：年月日燕山大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)《全固光子晶體光纖的特性研究》系本人在燕山大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本論文的研究成果歸燕山大學(xué)所有，本論文的研究?jī)?nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解燕山大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門(mén)送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)燕山大學(xué)，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。本學(xué)位論文屬于不保
4、密□。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”)作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要摘要全固光子晶體光纖具有易制備，易與傳統(tǒng)光纖耦合等優(yōu)勢(shì)，在大功率光纖激光器、光纖光柵等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。通常所研究的光子晶體光纖是基于一種導(dǎo)光機(jī)制的：折射率引導(dǎo)型或光子帶隙型。而對(duì)于兩者混合型的導(dǎo)光機(jī)制的研究較少。本文在分析全固帶隙光纖的帶隙、色散和損耗等光學(xué)特性的基礎(chǔ)上，提出一種混合型導(dǎo)光的全固光子晶體光纖，并對(duì)其導(dǎo)光機(jī)制、色散等特性進(jìn)行研究，最后設(shè)計(jì)出一種低損耗高雙折射全固光子晶體光纖。主要內(nèi)容如下：首先，對(duì)全
5、固光子晶體光纖的特性、應(yīng)用、研究進(jìn)展以及數(shù)值模擬方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并詳細(xì)闡述本文所用的全矢量有限元法。其次，對(duì)全固光子帶隙光纖的帶隙、色散、限制損耗和有效模場(chǎng)面積等光學(xué)特性隨包層高折射率柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的一般規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬，為設(shè)計(jì)具有不同特性的全固光子帶隙光纖提供理論依據(jù)。然后，在全固光子帶隙光纖的中心處引入一個(gè)高折射率柱，形成具有微結(jié)構(gòu)芯的混合型導(dǎo)光的全固光子晶體光纖，著重分析該光纖的導(dǎo)光機(jī)制，并研究中心柱的直徑對(duì)光纖的色散和限制損耗等特性的影響。中心柱的引入，使光纖的導(dǎo)光機(jī)制由光子帶隙型向混合型
6、轉(zhuǎn)變，限制損耗降低105~106倍，零色散波長(zhǎng)可調(diào)，調(diào)整寬度達(dá)260nm。最后，在一種包層由橢圓柱形成的全固光子帶隙光纖的纖芯中心處引入一個(gè)橢圓形高折射率柱，形成了低損耗高雙折射全固光子晶體光纖，并研究該中心橢圓柱對(duì)光纖的限制損耗和雙折射的影響。關(guān)鍵詞：光子晶體光纖；全固光子帶隙光纖；限制損耗；色散；雙折射；全矢量有限元法-65-摘要-65-AbstractAbstractAllsolidphotoniccrystalfiberhasavarietyofinterestingpropertiessuc
7、haseasyfabricationaswellaseasilycouplingwithtraditionalfiberswhichhavebeenwidelyappliedinthefieldslikefiberlasers,fibergratingandetc.Usually,PCFguideslightbyonemechanism:index-guidingeffectorbandgapeffect.Howevertherewasnottoomuchstudyonthehybridmechani
8、smofthosetwoeffectsinthepast.Inthispaper,onthebasisofanalysisofthebandgap,dispersionandlossinallsolidphotonicbandgapfiber,ahybridallsolidPCFisproposedandtheguidingmechanism,dispersionisstudiedinthisfiber.Ahighbirefringenceallsoli
