光子晶體光纖光分布增益特性研究.pdf

1、隨著Internet的飛速發(fā)展，通信數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，對(duì)通信網(wǎng)容量和速度要求也越來(lái)越高。光子晶體是最近幾年研制出的一種新的人工光學(xué)材料，它具有許多奇異的特性，如一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的單模運(yùn)轉(zhuǎn)、非線性效應(yīng)、光孤子傳輸?shù)鹊?，給光纖通信帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。用光子晶體可以制造出許多新的光學(xué)器件，如光放大器、濾波器，光子晶體光纖等等。因此，研究光子晶體光纖對(duì)光通信技術(shù)有一定指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值。 本文前半部分介紹了光子晶體的基本知識(shí)、當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r以

2、及研究光子晶體的幾種理論和相關(guān)軟件程序的設(shè)計(jì)方法；后半部分，第一通過(guò)改變光子晶體折射率來(lái)討論光子晶體的光增益特性。在模型中，折射率用復(fù)數(shù)形式表示，虛部是個(gè)負(fù)值而不是零。通過(guò)軟件仿真，得到的光信號(hào)在一維和二維光子晶體中傳輸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生某些頻率的透射率增強(qiáng)的現(xiàn)象，說(shuō)明折射率的負(fù)虛部是種增益介質(zhì)，并且虛部的大小和增益成線性關(guān)系；第二，在光子晶體中摻雜高折射率的介質(zhì)，可以用態(tài)密度理論來(lái)解釋光增益現(xiàn)象；第三，改變光子晶體的層數(shù)，發(fā)現(xiàn)光的增強(qiáng)和能量的