網(wǎng)絡(luò)通信用微結(jié)構(gòu)光纖的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的空前發(fā)展，帶寬已經(jīng)成為制約其發(fā)展的一個瓶頸。而光纖由于其傳輸頻帶寬，通信容量大，損耗低，電磁干擾小，質(zhì)量輕等優(yōu)點，已經(jīng)成為現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中最主要的一種傳輸介質(zhì)。因此有人預(yù)言，將來只有兩種通信：光纖網(wǎng)絡(luò)通信和無線網(wǎng)絡(luò)通信。
　　 傳統(tǒng)的光纖采用玻璃纖維來拉制，而本文提出以聚合物為基材的光纖，并對其進(jìn)行理論研究。分析了高雙折射光子晶體保偏光纖和單偏振單模光子晶體保偏光纖的光學(xué)特性和偏振特性，并對其進(jìn)行了數(shù)值模擬。取得以下研

2、究成果：
　　 (1)采用全矢量有限元法，對高雙折射聚合物光子晶體保偏光纖進(jìn)行理論模擬，優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)參數(shù)；并討論了光子晶體光纖參數(shù)的變化對其雙折射特性、模場特性、色散特性和偏振模色散特性的影響。研究結(jié)果表明通過調(diào)節(jié)光子晶體光纖的參數(shù)可以設(shè)計出具有特殊功能的保偏光纖。這一研究將為光纖網(wǎng)絡(luò)中光纖材料的制備和性能改善提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。
　　 (2)提出了一種正方形點陣橢圓空氣孔結(jié)構(gòu)排列的高雙折射光子晶體光纖，以聚合物為基材

3、，采用全矢量有限元法，對該光纖的偏振特性和模場特性進(jìn)行了模擬。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該光纖雙折射由芯和包層不對稱性共同產(chǎn)生。其偏振特性和橢圓率η存在強(qiáng)烈的依賴關(guān)系。選取結(jié)構(gòu)參數(shù)孔間距∧=1.3μm，橢圓空氣孔短軸直徑a=0.52μm，橢圓率η=b/a為2.0，該光纖的雙折射可達(dá)到10—2數(shù)量級。
　　 (3)設(shè)計了一種單偏振單模聚合物光子晶體保偏光纖，采用全矢量有限元法對其光學(xué)特性進(jìn)行理論分析。研究結(jié)果顯示在波長620～700nm的可見光波