幾種新型結(jié)構(gòu)光子晶體光纖及其偏振器件研究.pdf

1、隨著通訊技術(shù)的發(fā)展光學(xué)偏振器件的地位顯得日益重要，由于衍射極限的限制使得亞波長(zhǎng)光學(xué)偏振器件的小型化和集成化遇到了困難。目前，利用光子晶體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)光學(xué)偏振器件是在國(guó)際上相對(duì)較為常見的一種方法，本文設(shè)計(jì)了幾種具有新型結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖，利用有限元法對(duì)其進(jìn)行了特性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并討論了它們?cè)诠鈱W(xué)偏振濾波和偏振分束方面的應(yīng)用，本文的研究對(duì)于光學(xué)偏振器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有一定的借鑒意義。論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　首先，對(duì)光子晶體

2、光纖的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，特別是偏振型光子晶體光纖和基于表面等離子體共振效應(yīng)的金屬填充或鍍膜光子晶體光纖的主要研究進(jìn)展。
　　其次，介紹了光子晶體光纖主要的數(shù)值研究方法，基于Maxwell電磁理論給出了模擬光子晶體光纖的波導(dǎo)理論和有限元方法，并給出了電磁波在金屬導(dǎo)體內(nèi)的基本傳播理論與表面等離子體激元的激發(fā)，進(jìn)一步分析了金屬和電介質(zhì)交界面附近的表面等離子體共振效應(yīng)。
　　再次，設(shè)計(jì)了兩種可用于光學(xué)偏振濾波的光子晶體光纖。其中具

3、有一個(gè)超大鍍金氣孔的光子晶體光纖在光通訊波段具有良好的偏振濾波效果。另一種具有兩個(gè)超大鍍金氣孔的光子晶體光纖能夠同時(shí)在不同偏振方向上對(duì)兩個(gè)不同通訊波段進(jìn)行濾波。并且，對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化和數(shù)值分析，使這兩種結(jié)構(gòu)的光纖都可以達(dá)到良好的偏振濾波效果。
　　最后，設(shè)計(jì)了用于光學(xué)偏振分束的雙芯光子晶體光纖。經(jīng)過(guò)有限元法分析，在不同的光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)下利用這種光纖能分別獲得高消光比。在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)兩個(gè)纖芯之間的氣孔填充液體可以