新型低損耗微結構太赫茲光纖器件研究.pdf

1、太赫茲(Terahertz,簡稱THz)波是指頻率在0.1-10THz(1THz=1012Hz)范圍內(nèi)的電磁波,其對應的波長范圍為30-3000μm。太赫茲波處于毫米波和紅外線之間的特殊位置,它是人類最后一個尚未完全認知和利用的頻段。由于太赫茲波的特殊位置及其與物質(zhì)相互作用的特殊性質(zhì),使它成為人們研究的熱點。
　　 太赫茲波很容易被周圍介質(zhì)吸收而造成明顯的能量損耗。如何實現(xiàn)太赫茲波在媒介中的低損耗傳輸是太赫茲波技術的研究重點之一

2、。光子晶體光纖或微結構光纖有著許多獨特的傳輸特性和廣泛的應用前景。它的出現(xiàn)為低損耗的太赫茲光纖提供了一種全新的設計思路。
　　 具有高雙折射的光纖可以保持光的偏振態(tài),減小偏振光之間的耦合,在光信號檢測和處理領域也有重要的應用。本文首先研究了同時具有低損耗和高雙折射的太赫茲微結構光纖。分析了由層狀的聚四氟乙烯和空氣層組成的層狀太赫茲光纖的傳輸特性。采用有限元法分析了太赫茲波在光纖內(nèi)的傳輸特性,并分析了光纖內(nèi)部材料層的厚度、周期、空

3、氣占空比、光纖外部環(huán)寬對光纖吸收損耗和雙折射的影響。結果表明,層狀光纖可以實現(xiàn)高達0.08的高雙折射,同時可以實現(xiàn)低損耗,還可以實現(xiàn)低色散的傳輸。
　　 本文還提出一種基于三芯光子晶體光纖結構的寬帶太赫茲光纖耦合器。太赫茲波從光纖輸入端中間纖芯輸入,從輸出端兩側的纖芯輸出,結果證明兩個輸出端口在寬帶波長范圍內(nèi)均能夠獲得相同能量的輸出。采用光束傳播法分析了空氣孔大小、周期等對光纖耦合長度、吸收損耗的影響規(guī)律。并通過對結構的改進,獲