單偏振光子晶體光纖.pdf

1、光子晶體是八十年代末提出的新概念和新材料，無論在理論研究還是在實際應用方面，迄今都取得異常迅猛的發(fā)展。光子晶體光纖是光子晶體結構引入光纖中而制成的新型光纖。光子晶體光纖作為一種新型特種光纖，由于它具有傳統(tǒng)光纖無法比擬的多種導光特性，成為了十幾年來國際研究的熱點。比如：無限單模特性，色散平坦特性，高非線性，大模場面積，超高雙折射，單偏振效應等。光子晶體光纖的導光機制基本上分為兩類：一類是改進的全內(nèi)反射光子晶體光纖，也稱為折射率引導光子晶體

2、光纖，其導光機制與傳統(tǒng)光纖相類似。由于纖芯折射率高于包層平均有效折射率，光波在芯區(qū)靠全內(nèi)反射傳輸；另一類是光子帶隙光纖，它的導光機制與傳統(tǒng)光纖完全不同。它是利用光子晶體光纖中存在的光子頻率禁帶效應來導光的，落在頻率禁帶范圍內(nèi)的光不能在光子晶體光纖中傳播。由于光子晶體光纖結構的復雜性，不可能求解封閉的解析解，因而精確的數(shù)值計算，對光子晶體導光特性分析和結構參數(shù)設計都至關重要。在眾多的數(shù)值分析方法中，頻域有限差分法(FDFD)具有簡單有效可

3、靠的特點，只要給定光波導的幾何和電磁參數(shù)，就可以算出在給定波長處的傳播常數(shù)β以及每個模式的場分布。 本文運用壓縮的二維頻域有限差分法，研究了光子晶體光纖中的雙折射和單偏振效應。在光子晶體光纖中，人們利用空氣和氧化硅之間的高折射率對比，可以得到很強的雙折射。文中討論了一種基于光子晶體光纖的高雙折射保偏光纖，它們可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)保偏光纖高出一個量級的雙折射。分析了光子晶體光纖結構參數(shù)和波長對雙折射的影響，以及結構參數(shù)對能夠產(chǎn)生單偏振效