光子晶體光纖的理論與實驗研究.pdf

1、自光子晶體光纖概念提出后，由于其不同于傳統(tǒng)光纖的新奇特性和潛在的巨大應用前景，很快受到了人們的廣泛關注，并成為近十年來迅速發(fā)展的研究熱點。 光子晶體光纖由于其結構的復雜性，使得人們難以對其做定性或者解析分析，只能夠采用各種數值計算方法進行模擬。因此光子晶體光纖的數值計算方法也成了其理論研究的一個重要內容。本文對已有的時域有限差分法作了分析，針對原方法不能處理材料色散的缺點，首次成功地引入了材料色散，并保持了原模擬方程的基本形式及

2、其快捷計算的特點。 光子晶體光纖一個重要的特點是易于引入雙折射效應。本文通過在包層中引入六角形周期排列的橢圓空氣孔，同時除去中心部分的兩個空氣孔形成橢圓形纖芯，全局地對晶體光纖引入雙折射。文中利用改進后的時域有限差分法對我們提出的橢圓雙缺陷光子晶體光纖的性質進行了詳細的分析，表明這種結構的光子晶體光纖具有相當高的雙折射系數，可以在保偏光纖以及光纖傳感等領域得到很好的應用。 基于已有的實驗條件，本文開展了二項實驗研究工作。

3、首先利用平均功率較低的飛秒激光器產生的飛秒脈沖通過非線性光子晶體光纖產生超連續(xù)譜，實驗分析了輸出的超連續(xù)譜同輸入脈沖能量的關系，及較長晶體光纖下產生超連續(xù)譜的閾值問題。其次，以PCFSagnac環(huán)路濾波器為基礎構造了可調的多波長光纖拉曼激光器，并對其傳輸特性進行了測量及理論模擬。通過這種激光器我們得到了四波長激光脈沖，并且產生的不同波長的激光脈沖能量可以通過泵浦光進行調節(jié)。 總之，本文在理論和實驗二方面都開展了有關光子晶體光纖的