本文選題：超連續(xù)譜　切入點：碲酸鹽玻璃　出處：《南京郵電大學》2017年碩士論文

【摘要】：超連續(xù)譜(SC)具有簡單廉價,結(jié)構(gòu)簡單和穩(wěn)定可靠等特點,尤其是中紅外波段的SC同時還具有光譜寬、空間相干性好和亮度高等優(yōu)點,在醫(yī)學診斷及治療、光學測量、分子光譜學等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。這就使得高功率、寬譜帶中紅外SC輸出成為眾多研究者追求的目標,也是當前學術(shù)界研究的熱點。首先本文對碲酸鹽玻璃進行了設(shè)計和制備,在實驗室中進行了碲酸鹽玻璃塊材的超連續(xù)譜實驗,在現(xiàn)有的材料范圍內(nèi),制備了三種光學特性較好的樣品,其中Te-Zn-Na-F組分的碲酸鹽玻璃塊材,其在實驗中的超連續(xù)產(chǎn)生相對較寬,通過數(shù)據(jù)分析,為下一步的碲酸鹽玻璃塊材和光纖的超連續(xù)譜實驗提供了依據(jù)和基礎(chǔ)。其次,以碲酸鹽玻璃為材料設(shè)計單模光纖,為適應(yīng)實驗室泵浦光源的中心波長,對該單模光纖進行參數(shù)調(diào)整,改變其零色散波長點,進行單模光纖的超連續(xù)譜仿真,通過調(diào)整各項參數(shù),發(fā)現(xiàn)單模光纖的零色散波長點的調(diào)整不夠靈活,效果不夠明顯。最后提出了一種新型的實心布拉格光纖結(jié)構(gòu),在COMSOL Multiphysics軟件中利用有限元差分法分析實心布拉格光纖的色散曲線,分析比較不同的光纖參量(周期、占空比和包層折射率)對光纖的色散曲線的影響。通過研究,改變?nèi)齻�參量的數(shù)據(jù),可以得到相對優(yōu)化的實心布拉格光纖,并成功地將它的零色散點波長控制在1.064μm附近,為超連續(xù)譜實驗中泵浦源的選取提供了依據(jù),也拓寬了超連續(xù)譜實驗的范圍。此外,本文利用分步傅里葉法研究了光脈沖在光纖中的傳輸,通過解非線性薛定諤方程,可以得到光纖中的超連續(xù)產(chǎn)生的仿真結(jié)果,在確定光纖參數(shù)的條件下,得到了泵浦源的參數(shù)變動對仿真結(jié)果的影響,為下一步光纖的超連續(xù)產(chǎn)生實驗提供數(shù)據(jù)對比。
[Abstract]:Supercontinuum spectrum (SCS) has the advantages of simple and cheap, simple structure and stable and reliable, especially the middle infrared band SC also has the advantages of wide spectrum, good spatial coherence and high brightness, etc., in medical diagnosis and treatment, optical measurement, etc.Molecular spectroscopy and many other fields have a wide range of applications.This makes the high power, wide band infrared SC output become the pursuit of many researchers, but also the current academic research hot spot.First of all, we designed and prepared tellurite glass. The experiment of supercontinuum spectrum of tellurite glass block was carried out in the laboratory. Three kinds of samples with good optical properties were prepared in the range of existing materials.The supercontinuum of tellurite glass with Te-Zn-Na-F component is relatively wide in the experiment. The data analysis provides the basis and foundation for the next experiment of tellurite glass block and fiber supercontinuum spectrum.Secondly, a single-mode fiber is designed with tellurite glass as the material. In order to adapt to the center wavelength of the pump light source in laboratory, the parameters of the single-mode fiber are adjusted to change its zero-dispersion wavelength point, and the supercontinuum spectrum of the single-mode fiber is simulated.By adjusting the parameters, it is found that the adjustment of zero dispersion wavelength point of single mode fiber is not flexible enough and the effect is not obvious enough.Finally, a novel solid Bragg fiber structure is proposed. The dispersion curve of solid Bragg fiber is analyzed by finite element difference method in COMSOL Multiphysics software.The effect of duty cycle and cladding refractive index on the dispersion curve of fiber.By changing the data of the three parameters, a relatively optimized solid Bragg fiber can be obtained, and its zero dispersion wavelength is controlled at 1.064 渭 m, which provides a basis for the selection of pump source in the supercontinuum spectrum experiment.It also broadens the scope of supercontinuum spectrum experiment.In addition, the propagation of optical pulses in optical fiber is studied by using the fractional Fourier method. By solving the nonlinear Schrodinger equation, the simulation results of supercontinuous generation in the optical fiber can be obtained. Under the condition of determining the parameters of the optical fiber,The influence of pump source parameters on the simulation results is obtained, which provides a data comparison for the next experiment of fiber supercontinuous generation.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ171.1;TN253

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本文編號：1702654