太赫茲光子晶體光纖的理論分析與制作.pdf

1、太赫茲(THz)波是指頻率介于100 GHz～10THz范圍內(nèi)的電磁波，太赫茲波的頻率介于毫米波與紅外線之間，所以對(duì)太赫茲波以及太赫茲相關(guān)器件的研究即可以采用微波電磁場(chǎng)的方法，也可以采用光學(xué)的方法。太赫茲波有很多優(yōu)越的特性，在國(guó)防、航天、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用，所以對(duì)太赫茲技術(shù)的研究具有非常重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。目前，對(duì)太赫茲技術(shù)的研究已經(jīng)有了許多突破，出現(xiàn)了商品化的太赫茲源，以及太赫茲探測(cè)器，太赫茲波導(dǎo)、諧振器等功能器件。

2、 光子晶體光纖(PCF)的研究已經(jīng)經(jīng)歷了十幾年的歷史，對(duì)光子晶體光纖的研究也取得了許多成果。光子晶體光纖與傳統(tǒng)光纖相比，具有許多新奇的特性，如無截止的單模傳輸特性，奇異的色散特性，高雙折射特性等。太赫茲光子晶體光纖作為太赫茲波導(dǎo)器件也是近年來研究的熱門領(lǐng)域。 對(duì)光纖的特性進(jìn)行分析的方法分為解析法和數(shù)值法，由于光子晶體的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以目前適用于光子晶體光纖分析的方法是數(shù)值計(jì)算法。本文比較了常用的數(shù)值計(jì)算方法，并結(jié)合各種方法的優(yōu)

3、缺點(diǎn)和所設(shè)計(jì)光子晶體光纖的特點(diǎn)，選用了多極法(Multipole Method)作為分析太赫茲光子晶體光纖的數(shù)值計(jì)算方法。 本文在分析傳統(tǒng)光子晶體光纖結(jié)構(gòu)與特性的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于太赫茲頻段的新結(jié)構(gòu)：48孔矩形晶格光子晶體光纖。這種新結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖在太赫茲頻段具有低損耗、低色散和高雙折射的特性。通過多極法數(shù)值計(jì)算的分析，證明這種結(jié)構(gòu)達(dá)到了預(yù)期的效果。 在數(shù)值分析之后，我們根據(jù)設(shè)計(jì)的光纖結(jié)構(gòu)，提出了制作太赫茲光子