微納光纖布拉格光柵及微型諧振器的研究.pdf

1、微納光纖以亞波長(zhǎng)尺寸，低損耗，倏逝場(chǎng)傳輸，強(qiáng)光場(chǎng)限制，高非線性系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)受到矚目，在光纖通信、傳感、非線性光學(xué)等方面均得到了廣泛的應(yīng)用。微納光纖可以通過(guò)單模光纖拉錐得到，具有制備簡(jiǎn)單，成本低，易于耦合等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)拉伸的單模光纖柔韌性提高，脆性降低，可以承受彎曲劇烈的打結(jié)、纏繞等處理，由于強(qiáng)光場(chǎng)限制，所以損耗可以控制的很低，適合制作各種結(jié)構(gòu)靈活的微型諧振器。這些特性使得基于微納光纖的功能器件有很好的應(yīng)用前景。
　　本文研究了微納光纖

2、布拉格光柵及微型諧振器的光譜和傳感特性。主要研究?jī)?nèi)容和成果包括:
　　1.理論研究了不同直徑的微納光纖的倏逝場(chǎng)分布，有效模場(chǎng)直徑和波導(dǎo)色散等基本波導(dǎo)特性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中如何選擇光纖的直徑提供了理論依據(jù)。
　　2.使用有限元法對(duì)平行放置的兩根微納光纖的耦合特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了兩根微納光纖的重疊長(zhǎng)度，間距，入射光偏振態(tài)，材料折射率等參數(shù)對(duì)耦合效率的影響，這對(duì)理解微型諧振器的傳輸和傳感特性有重要意義。
　　3.建立了微納光

3、纖布拉格光柵的三維模型，使用有限元法對(duì)該模型的電場(chǎng)分布和傳輸光譜進(jìn)行了求解。模擬了Ⅰ型和Ⅱ型布拉格光柵的生長(zhǎng)過(guò)程并對(duì)微納光纖布拉格光柵的環(huán)境折射率響應(yīng)特性進(jìn)行了研究。
　　4.實(shí)驗(yàn)上掌握了制作結(jié)型諧振器的方法，得到了高品質(zhì)因數(shù)的微型諧振器。理論模擬了耦合效率和腔內(nèi)損耗對(duì)諧振腔品質(zhì)因數(shù)的影響。研究了結(jié)型諧振器的雙折射特性?；谶@種微型諧振腔設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的濾波器。
　　5.提出將微納光纖的環(huán)型腔與圓盤內(nèi)回音壁模式結(jié)合，設(shè)計(jì)了一