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《光子晶體光纖偏振特性及其濾波器設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文MASTER’SDISSERTATION論文題目光子晶體光纖偏振特性及其濾波器設(shè)計(jì)作者姓名李慧學(xué)科專業(yè)光學(xué)指導(dǎo)教師李曙光教授2016年5月中圖分類號：TN25學(xué)校代碼：10216UDC：535密級：公開理學(xué)碩士學(xué)位論文光子晶體光纖偏振特性及其濾波器設(shè)計(jì)碩士研究生：李慧導(dǎo)師：李曙光教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：光學(xué)所在單位：理學(xué)院答辯日期：2016年5月授予學(xué)位單位：燕山大學(xué)ADissertationinOpticsDESIGNANDSTUDYOFTHECHARACTERISTICSOFSEVERALPHOTONICCRYSTALFIBERSbyLiH
2、uiSupervisor:ProfessorLiShu-guangYanshanUniversityMay,2016摘要摘要由于光子晶體光纖具有靈活的材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它具有傳統(tǒng)光纖所不具備的一些特有的光學(xué)性質(zhì)，如強(qiáng)非線性效應(yīng)、稀奇的色散特性、高雙折射特性以及無截頻單模傳輸特性等。但是由于制備成本高、引起損耗的因素較多，光子晶體光纖在遠(yuǎn)距離信號傳輸方面沒有優(yōu)勢，人們將其研究及其應(yīng)用的重點(diǎn)放在基于光子晶體光纖的小型光電子器件方面。本文設(shè)計(jì)了三種利用其偏振特性的單芯和雙芯的光子晶體光纖，并利用這一特性實(shí)現(xiàn)偏振分束、偏振濾波及單模單偏振的功能。論文主要研究內(nèi)容如下：首
3、先，介紹了光子晶體光纖的研究背景及基本特性，概括了光子晶體光纖的主要理論研究方法，給出了基于表面等離子共振光子晶體光纖的理論基礎(chǔ)。其次，依據(jù)正規(guī)波導(dǎo)橫向耦合理論，采用有限元法設(shè)計(jì)了一種纖芯不對稱雙芯光子晶體光纖偏振分束器，分析了其傳輸特性及耦合特性。再次，設(shè)計(jì)了一種基于覆金孔不對稱光子晶體光纖的偏振濾波器。采用有限元法數(shù)值模擬了其主要光學(xué)特性，通過調(diào)節(jié)其結(jié)構(gòu)參數(shù)研究其在1.05μm和1.31μm處的濾波效果，還研究了改變覆金孔周圍的對稱性對兩個(gè)偏振方向的影響，這是一種偏振濾波效應(yīng)的新思路。最后，找到了一種單模單偏振光子晶體光纖的最優(yōu)結(jié)構(gòu)，并嘗試?yán)萌N不同基底材料
4、在不同波段實(shí)現(xiàn)了單模單偏振操作。采用有限元法模擬其單偏振單模特性，分析其有效折射率及損耗隨波長的變化關(guān)系，以此得到三種不同基底材料的單模單偏振區(qū)域。再分析橢圓孔以及y方向整體壓縮對單模單偏振區(qū)域的影響。研究不僅包含了通信中常用的低損耗波段，還將單模單偏振波段擴(kuò)展到中紅外。這些對于中紅外波段新型光子器件的研發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：光子晶體光纖；有限元法；雙折射；色散；表面等離子體；偏振濾波；單偏振單模I燕山大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractDuetotheuniquestructureofphotoniccrystalfibers,theyprocessma
5、nyexcellentopticalpropertiesthattraditionalfibersdon’thave,suchasstrongnonlinearity,dispersion,unusualhighbirefringenceandtransmissioncharacteristicsofsinglemodecutofffrequencyetc.Thesespecialpropertiesalsomaketheirapplicationsincommunicationfields,especiallyinlong-distancecommunicati
6、onsystem,verypromisingandfarexceedthetraditionalfibers.Therefore,photoniccrystalfibershavebeenattractingtheattentionofresearchers,nomattertheyareasinglematerialorfilledorcoated.Inourpaper,threesingleanddualcorephotoniccrystalfiberswithpolarizationcharacteristicsaredesignedandthefuncti
7、onsofpolarizationsplitting,polarizationfilteringandsinglemodesinglepolarizationareachievedbyusingthesespecialcharacteristics.Themaincontentsaredescribedasfollows:Firstly,weintroducetheresearchbackgroundsandtheirbasiccharacteristicsofphotoniccrystalfibersandsummarizethemaintheoreticalr
8、esear
