基于光子晶體波導的光纖慢光干涉儀研究.pdf

1、光作為信息的載體，在當前信息領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，人們意識到如果能使光速減慢，會得到更好的光學性質，比如將慢光應用于光緩沖器和光傳感器中，它們的存儲容量和測量精度都會得到極大的提高。隨著人們對慢光技術越來越深入的認識和研究，在室溫下產生慢光的機理已經日趨成熟，所以，如何將慢光實際應用于光傳感器、光存儲器、光緩沖器等領域就成為了近幾年光學領域研究的熱點問題之一。
　　在二維光子晶體中引入線缺陷以后，一定范圍內的波長通

2、過光子晶體波導的時候就能產生慢光。這就是基于光子晶體波導產生慢光的原理。在光子晶體波導中產生慢光具有結構簡單，可應用性強等優(yōu)點。必然會成為慢光發(fā)展的主要方向。
　　本文是基于光子晶體波導慢光的研究。主要研究內容如下:
　　(1)本文首先簡述了慢光的發(fā)展歷程并對常見的干涉儀結構進行簡要介紹。之后又集中介紹了將慢光引入干涉儀結構的國內外研究現(xiàn)狀。
　　(2)本文介紹了目前研究光子晶體的主要算法，然后利用Rsoft軟件對于光

3、子晶體結構進行仿真。對光子晶體波導排列方式，填充率，介質柱折射率，背景材料折射率介質柱半徑和減小缺陷柱半徑尺寸的光子晶體波導進行仿真得出其色散曲線，并將其導入Matlab進行仿真，得到不同參數對于群速度的影響。
　　(3)本文首次提出基于光子晶體波導慢光干涉儀折射率測量裝置，通過軟件仿真得到靈敏度可以達到1×108nm/RIU，這個理論數值已經達到比較高的水平。
　　(4)本文首次提出基于光子晶體慢光干涉儀波長檢測系統(tǒng)，該系

4、統(tǒng)采用0.1mm的光子晶體波導結構時，干涉儀的應變靈敏度靈敏度值為0.006rad/με與等臂長差的普通光纖干涉儀相比，該結構將靈敏度提高15倍。
　　(5)最后，本文對于光纖M-Z干涉儀進行實驗，光纖M-Z干涉儀檢測光纖光柵反射波長的靈敏度值近似為8μW/nm。經過數據處理求得實驗數據的標準差為0.008μW，重復性誤差為±1％。
　　本文主要內容就是對于光子晶體波導慢光干涉儀進行理論研究并將其應用到折射率測量和波長檢測的