光子晶體光纖(pcf)論文：高雙折射多極法平坦色散有限元法準(zhǔn)光子晶體光纖(pqf)

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1、光子晶體光纖（PCF）論文：高雙折射多極法平坦色散有限元法準(zhǔn)光子晶體光纖（PQF）【提示】本文僅提供摘要、關(guān)鍵詞、篇名、目錄等題錄內(nèi)容。為中國學(xué)術(shù)資源庫知識代理，不涉版權(quán)。作者如有疑義，請聯(lián)系版權(quán)單位或?qū)W校?！菊抗庾泳w光纖(PCF)作為一種新型的光學(xué)材料，由于其獨特的性質(zhì)和近乎完美的控制光波在其中的傳輸，引起了當(dāng)前國內(nèi)外的廣泛關(guān)注與研究。首先，本文介紹了課題的研究背景，然后闡述了光子晶體光纖的研究現(xiàn)狀及意義。接著簡要介紹了光子晶體光纖所具有的許多奇異的特性,如無休止單模特性，可調(diào)的色散特性，高雙折射特性，極強(qiáng)的非線性等。然后論文對于研究光子晶體光纖所用到的一些常見的數(shù)值分析

2、方法進(jìn)行了簡單的介紹和對比，本文主要運用多極法和有限元法對光纖進(jìn)行理論研究和數(shù)值模擬分析。其次，本文提出了一種類蝶型高雙折射低損耗PCF結(jié)構(gòu)，并利用多極法對其基模的模場分布、雙折射及限制損耗特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。所設(shè)計的PCF結(jié)構(gòu)中外包層空氣孔為四層，在波長為1.55μm處的雙折射比傳統(tǒng)的高雙折射光纖(~5×10-4)高兩個數(shù)量級以上，達(dá)到了1.06×10-2，限制損耗達(dá)到10-6dB/m。而具有較多層空氣孔時,優(yōu)化各結(jié)構(gòu)參數(shù)，可得在1.55μm處雙折射達(dá)到2.045×10-2，PCF的兩偏振基模之間具有極高的損耗比，這一特殊特性對制作單模單偏振保偏光纖有明顯的應(yīng)用價值。所提出的P

3、CF結(jié)構(gòu)在高雙折射效應(yīng)的實現(xiàn)、低損耗的光傳輸、光子器件的研制等方面有著獨特的優(yōu)勢。接著本文提出了幾種在較寬的通信區(qū)域色散平坦的準(zhǔn)晶格光子晶體光纖（PQF），把雙包層結(jié)構(gòu)引入準(zhǔn)晶格光子晶體，通過全矢量有限元算法的模擬軟件COMSOL，分別研究了準(zhǔn)光子晶體光纖的色散特性。數(shù)值模擬結(jié)果指出，通過調(diào)整各項參數(shù),在1550μm附近較寬的波段內(nèi)得到了具有寬帶色散平坦的正、零和負(fù)色散平坦PQF。色散平坦光纖除可在波分復(fù)用通信系統(tǒng)以及光孤子的產(chǎn)生和傳輸中作為理想的傳輸介質(zhì)外,還可在光學(xué)參變放大和優(yōu)化一些非線性器件的性能方面有著重要的應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】光子晶體光纖（PCF）；高雙折射；多極法；平坦色

4、散；有限元法；準(zhǔn)光子晶體光纖（PQF）；【篇名】兩種光子晶體光纖的特性研究【目錄】兩種光子晶體光纖的特性研究摘要5-6Abstract6-7第1章緒論10-201.1課題的研究背景10-121.2光子晶體光纖的研究現(xiàn)狀及意義12-131.3光子晶體光纖簡介13-141.4光子晶體光纖的特性14-181.4.1高雙折射特性15-161.4.2可調(diào)的色散特性161.4.3無截止波長單模傳輸特性16-181.4.4光纖模場的有效模式面積181.4.5極強(qiáng)的非線性特性181.5本文的主要研究內(nèi)容18-20第2章采用的數(shù)值計算方法20-342.1光子晶體光纖常用的數(shù)值分析方法20-222.

5、1.1有效折射率法20-212.1.2有限差分法212.1.3多重散射法21-222.2多極法222.3有限元法22-322.3.1有限元法基本思路23-292.3.2全矢量有限元法29-312.3.3有限元軟件對于PCF數(shù)值模擬的步驟31-322.4本章小結(jié)32-34第3章類蝶型光子晶體光纖的高雙折射特性研究34-443.1引言34-353.2理論基礎(chǔ)35-363.3結(jié)果與討論36-403.3.1PCF結(jié)構(gòu)模型及模場分布36-373.3.2對雙折射的模擬分析37-383.3.3對限制損耗的模擬分析38-403.4空氣孔層數(shù)的變化引起的性能變化40-423.5實驗和相關(guān)工藝分析4

6、23.6本章小結(jié)42-44第4章基于準(zhǔn)光子晶體光纖的色散特性研究44-544.1引言44-454.2結(jié)構(gòu)模型與理論分析45-474.3模擬結(jié)果與討論47-534.3.1對PQF1色散特性的模擬討論47-504.3.2對PQF2色散平坦特性的模擬討論50-524.3.3對結(jié)構(gòu)參數(shù)容錯能力的討論52-534.4本章小結(jié)53-54結(jié)論54-56參考文獻(xiàn)56-61攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果61-62致謝62-63作者簡介63