手性光纖模式及其耦合特性.pdf

1、手性光纖由于其新奇的模式傳輸性質(zhì)而具有很高的學(xué)術(shù)研究價值和誘人的應(yīng)用前景。本研究通過將Bohren分解貫穿于求解問題的整個過程，我們以非常簡潔的形式導(dǎo)出了手性光纖中的嚴(yán)格矢量模式的場分布。我們利用數(shù)值和解析的手段對模式色散和截止特性作了細(xì)致的研究。當(dāng)手性參數(shù)為零時，模式特征方程和截止條件都將退化至非手性光纖中的相應(yīng)結(jié)果。當(dāng)阻抗匹配條件和弱導(dǎo)條件同時滿足時，導(dǎo)模不是左旋就是右旋圓偏振的,并且它們具有非常類似于平面波的性質(zhì)。如果電磁參數(shù)選取

2、的合適，左旋和右旋圓偏振模式可以是分開導(dǎo)行的，亦可以是以不同傳播常數(shù)同時導(dǎo)行的。基于這一特性，我們可以開發(fā)出一些偏振相關(guān)的器件，如圓偏振的隔離器和圓雙折射光纖。在接近截止的區(qū)域，基模的場分布可以用高斯近似來代替。我們將基于傳播常數(shù)變分原理的耦合模理論擴展至了可以用于分析手性光波導(dǎo)耦合器的形式。作為高斯近似和擴展的耦合模理論應(yīng)用的展示，我們分析了對稱手性光纖耦合器和手性光纖環(huán)形共振器的傳輸特性。基于手性環(huán)形共振器我們可以設(shè)計偏振相關(guān)的延遲