光子晶體光纖的雙零色散和非線性特性的理論和實驗研究.pdf

1、光子晶體光纖中的色散特性和高非線性特性研究是當(dāng)前光子晶體光纖研究的兩個重要領(lǐng)域，而具有雙零色散波長的光子晶體光纖的非線性特性研究已成為其研究的重點之一。本文從理論和實驗上分別對光子晶體光纖的雙零色散特性和非線性特性進行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，利用改進的有效折射率法對不同結(jié)構(gòu)光子晶體光纖的色散和非線性系數(shù)進行了數(shù)值模擬，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對色散和非線性系數(shù)的影響，并在此基礎(chǔ)上進一步研究了具有兩個零色散波長的光子晶體光纖的雙零色

2、散和非線性特性，從而為具有雙零色散波長的光子晶體光纖的非線性研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，運用多極法通過優(yōu)化孔節(jié)距和包層空氣孔半徑設(shè)計了一種具有雙零色散波長的高非線性光子晶體光纖，利用分步傅立葉方法數(shù)值模擬超短脈沖在其中傳輸?shù)那闆r。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過傳輸，兩個零色散波長之間的主要能量被轉(zhuǎn)換至位于正常色散區(qū)的兩邊帶峰處，多于99％的光能都被轉(zhuǎn)移至兩邊平坦的帶峰，且兩邊帶峰受波長影響較大，但對脈沖能量和泵浦脈沖的啁啾不敏感，這就產(chǎn)生了高穩(wěn)定性

3、的譜帶，具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　最后，利用自制的高非線性光子晶體光纖進行了飛秒激光脈沖傳輸實驗，研究了在不同功率、不同輸入波長下光子晶體光纖的頻率轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。分析了輸入激光脈沖的中心波長、輸入功率分別對光纖產(chǎn)生的反斯托克斯波的中心波長、強度以及頻率轉(zhuǎn)換效率的影響。結(jié)果顯示，輸入脈沖的中心波長越接近零色散波長，轉(zhuǎn)換效率越大，當(dāng)輸入脈沖中心波長為760 nm時，產(chǎn)生的反斯托克斯波的中心波長為465 nm，其強度是抽運波剩余強度的8.1