光子晶體光纖高雙折射特性及應(yīng)用研究.pdf

1、自從90年代以后，光子晶體光纖在光纖通信領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。與傳統(tǒng)光纖相比，光子晶體光纖具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，在可見和紅外波段呈現(xiàn)色散可調(diào)特性、極強(qiáng)的雙折射、較低的損耗、可控的模式面積等特性。除了六角點(diǎn)陣，其他空氣孔排列方式也具有諸多有用的特性。目前，高雙折射PCF正被廣泛應(yīng)用于光纖環(huán)鏡中作為光可調(diào)諧濾波器的主要元件。本文主要做出以下研究工作：
　?。?）首先設(shè)計(jì)了一種新型六角點(diǎn)陣高雙折射光子晶體光纖，并且采用全矢量有限元法吸收邊

2、界條件，對其雙折射、約束損耗、色散、模場面積和非線性等特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)新型 PCF選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，在波長1550nm處雙折射值高達(dá)2.08×10-2，約束損耗接近10-1dB·km-1，在通信窗口C波段呈現(xiàn)負(fù)色散和負(fù)色散斜率。
　?。?）從Jones矩陣光學(xué)理論出發(fā)，推導(dǎo)了基于新型六角點(diǎn)陣高雙折射光子晶體光纖環(huán)鏡濾波器的光譜輸出函數(shù)。然后討論沿x軸正向和y軸負(fù)向?qū)τ行滦土屈c(diǎn)陣高雙折射光子晶體光纖環(huán)鏡濾波

3、器施加側(cè)向靜壓力輸出光譜的變化。同時(shí)研究分析了施加不同方向的靜壓力時(shí)新型光子晶體光纖模式雙折射的變化情況。
　?。?）通過研究發(fā)現(xiàn)，改變側(cè)向靜壓力的大小和方向，該濾波器的信道間隔可實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)諧，同時(shí)信道間隔隨壓力變化的靈敏度非常低，所以本文設(shè)計(jì)的濾波器是一種性能穩(wěn)定的多信道梳狀可調(diào)諧濾波器。與其他常用的光濾波器相比較，該濾波器由于具有性能穩(wěn)定、與偏振態(tài)無關(guān)、偏振模色散低、工作波長范圍廣及信道間隔可調(diào)諧等良好特性，將會在未來的DWD