光脈沖在光子晶體光纖中的傳輸特性研究.pdf

1、光子晶體光纖(PCF)在光通信、非線性光學(xué)、超短脈沖激光及諧波、原子光譜學(xué)、光子晶體物理學(xué)、高精度光譜學(xué)、光子生物學(xué)、光數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景，是目前國際光電子行業(yè)的熱門課題。利用光子晶體光纖的非線性特性，脈沖在光子晶體光纖中的傳輸時(shí)產(chǎn)生的脈沖壓縮效應(yīng)和超連續(xù)譜現(xiàn)象，已經(jīng)應(yīng)用在飛秒激光脈沖壓縮和相位控制、多波長光源、激光彩色顯示等方面。因此，研究光脈沖在光子晶體光纖中傳輸特性研究具有重要的學(xué)術(shù)意義。 本文利用分布傅立葉方

2、法，對不同初始參數(shù)的激光脈沖在光子晶體光纖中的傳輸特性進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，主要內(nèi)容如下： 1.介紹了國內(nèi)外光子晶體光纖及其應(yīng)用研究的歷史和現(xiàn)狀，著重強(qiáng)調(diào)了PCF的性能特點(diǎn)和應(yīng)用研究。 2.討論了激光脈沖在熔石英光纖中傳輸?shù)奈锢磉^程，給出了能夠改變激光脈沖強(qiáng)度的線性和非線性因素。介紹了能夠解釋光脈沖在熔石英光纖中傳輸方程的形式——非線性薛定諤方程(NLSE)，并研究了NLSE的數(shù)值解法——分步傅立葉法。 3.模擬了

3、皮秒和飛秒啁啾高斯脈沖在光子晶體光纖中的壓縮情況，就初始啁啾和初始輸入功率對脈沖的壓縮因子、品質(zhì)因子、最佳光纖長度、峰值功率進(jìn)行了分析。對飛秒脈沖壓縮后的情況與皮秒脈沖的壓縮進(jìn)行了對比分析。 4.對超短脈沖在光子晶體光纖不同色散區(qū)的傳輸過程進(jìn)行數(shù)值模擬，討論了具有不同中心波長、初始功率和初始啁啾的脈沖在PCF中產(chǎn)生的超連續(xù)譜特性和非線性機(jī)理。 5.超連續(xù)譜的優(yōu)化，是一個(gè)激光脈沖和光纖多參數(shù)優(yōu)化組合的問題。發(fā)現(xiàn)光譜展寬存在