【摘要】：本論文采用了全矢量有限元法對摻雜光子晶體光纖(PCFs)的特性進行了研究。其中主要研究和分析了纖芯摻雜光子晶體光纖中的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對光纖色散和非線性特性的影響,并在理論上研究了具有高非線性和色散平坦的混合纖芯光子晶體光纖。主要研究內(nèi)容和成果如下： 1、理論上研究了纖芯摻鉍光子晶體光纖的傳輸特性。對纖芯進行高折射率材料的摻雜后,光子晶體光纖的非線性系數(shù)得到了提高,同時對光纖的色散也帶來了變化。在改變摻雜纖芯直徑、介質(zhì)折射率、空氣孔直徑以及晶格常數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)下,對光子晶體光纖的色散特性和非線性系數(shù)的影響進行了理論研究。從而獲得了對具有高非線性和特定色散特性的光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)設(shè)計的指導。 2、提出了具有混合纖芯的近零平坦色散和高非線性的光子晶體光纖。光纖的混合纖芯由兩種高折射率的摻鉍材料組成,這種設(shè)計結(jié)構(gòu)不僅對光子晶體光纖的非線性特性有很大的提高,同時可以對色散曲線分布進行控制。通過分析光纖的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對色散和非線性特性的影響,獲得了在通信窗口處具有近零色散平坦和高非線性的光子晶體光纖。在優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)下,光纖在1.55μm波長處,色散值約為0.5537ps/(nm-km),非線性系數(shù)高達3301W1km-1。在波長范圍1.496μm到1.596μm之間,平坦色散分布在0.57ps/(nm-km)和-1.93ps/(nm-km)之間。
[Abstract]:In this paper, the characteristics of doped photonic crystal fiber (PCFs) are studied by full vector finite element method. The influence of the structure parameters on the dispersion and nonlinearity of photonic crystal fiber is studied and the hybrid photonic crystal fiber with high nonlinearity and flat dispersion is studied theoretically. The main contents and achievements are as follows: 1. The transmission characteristics of bismuth doped photonic crystal fiber are studied theoretically. When the core is doped with high refractive index material, the nonlinear coefficient of photonic crystal fiber is improved, and the dispersion of the fiber is also changed. The influence of the structure parameters such as the diameter of doped core, the refractive index of medium, the diameter of air hole and the lattice constant on the dispersion characteristics and nonlinear coefficient of photonic crystal fiber is studied theoretically. Thus the structural design of photonic crystal fibers with high nonlinearity and specific dispersion characteristics is obtained. 2. Near zero flat dispersion and high nonlinear photonic crystal fibers with mixed core are proposed. The hybrid fiber core is composed of two kinds of bismuth doped materials with high refractive index. This structure not only improves the nonlinear characteristics of photonic crystal fiber greatly, but also can control the dispersion curve distribution. By analyzing the influence of fiber structure parameters on dispersion and nonlinearity, a photonic crystal fiber with near zero dispersion flat and high nonlinearity is obtained. Under the optimized structure parameters, the dispersion value of the fiber is about 0.5537ps/ (nm-km) at 1.55 渭 m wavelength, and the nonlinear coefficient is as high as 3301 W1km-1. In the wavelength range from 1.496 渭 m to 1.596 渭 m, the flat dispersion is distributed between 0.57ps/ (nm-km) and -1.93 ps/ (nm-km).
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

【共引文獻】

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本文編號：2170517