【摘要】：微納光纖的尺寸通常是在亞波長范圍內(nèi),這使得它具有很多新穎的特性,如:強光場約束、強倏逝場、對微弱光力敏感、機械強度高、質量小等�，F(xiàn)如今,納米科技的高速發(fā)展,使得微納光子器件越來越趨向于微型化、高性能、高集成度。而微納光纖作為構成微納光子器件最為基本的構件,必定會在未來占據(jù)重要的地位。微納光纖有眾多研究領域,本文研究的是光機械領域中的光力。我們采用時域有限差分法對微納光纖端面所受的光力進行詳細地研究,具體的研究內(nèi)容如下:1.為了研究不同半徑的圓形微納光纖和不同長短軸比的橢圓形微納光纖的縱向光力,我們將圓形微納光纖的半徑從275nm變化到375nm,橢圓形微納光纖的長短軸比從1.1:1變化到1.5:1。發(fā)現(xiàn)微納光纖受到的縱向光光力的大小會隨著尺寸的變大而變大。最后我們研究了端面附近網(wǎng)格的大小對端面突變值的影響,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格小于4nm時,端面突變值達到了數(shù)值收斂。2.我們通過研究橄欖形微納光纖和傾斜端面微納光纖來分析微納光纖受到的橫向光力。我們得出結論:當微納光纖的對稱性被破壞時,會受到橫向光力的作用。對稱性破壞的越徹底,所到的橫向光力越大。微納光纖在橫向光力作用下產(chǎn)生的橫向偏轉是不容忽略和具有實際的應用價值。具體來說,傾斜角為80時,10mm長的微納光纖在x方向上的位移可達50μm。3.我們主要研究了改變光場的偏振和模式對傾斜端面微納光纖所受光力的影響。仿真結果表明:當改變光場的偏振時,微納光纖受到光力變化不大,可以認為偏振對微納光纖的受力沒有影響。當模式為高階模時,傾斜端面微納光纖受到的橫向光力有正有負,這就意味著我們可以通過改變微納光纖傾斜的角度來控制微納光纖的偏轉方向。這個發(fā)現(xiàn)對微型光機械器件的研究具有實際應用價值。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN253
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文 年，浙江大學的童利民教授通過將摻雜塊狀玻璃加熱至熔斷狀態(tài)，再用藍速拉伸[24]。用這種方法制作出了不同材料的微納光纖，從而打破了以往微對原材料的要求，為基于微納光纖的有源器件及非線性器件提供了更多的備得到的玻璃和聚合物微納光纖的典型形貌如圖 1-1 所示，可以看出，其料多樣，可以廣泛用于功能化與結構化的微納光學器件研究。

4圖 1-2 微納光纖的應用[76]。.2 光力的研究進展光可以對物質產(chǎn)生力的作用，這些力的本質是電磁力，或者是洛倫茲力。它們是光中的電場和磁場對電荷施加的力。光力的表現(xiàn)形式有很多如：推力，拉力，擠壓力，張力等。因此，在不同的情況和環(huán)境下，光力有不同的術語，如：光梯度力、光輻射、光偶極子力等。

第一章 緒論的第一個概念可以追溯到 1619 年開普勒試圖解釋彗星尾巴總77]，但是直到 20 世紀 80 年代后期，光學力才有了第一個顯著和。在 1986 年美國學者 A.Ashkin 等人首次報道了光鑷可以通過光或微納尺寸的顆粒[79]。與此同時，納米技術的出現(xiàn)和迅速發(fā)展臺，非常微弱的光力開始發(fā)揮重要作用。一方面，特殊的納米于衍射極限處用來增強光場。另一方面，微納尺寸的物體質量以很容易地被光學力移動或產(chǎn)生形變，這可以改變光的傳播方

【參考文獻】

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1 伍曉芹;王依霈;童利民;;微納光纖及其應用[J];物理;2015年06期

本文編號：2746894