微結(jié)構(gòu)光纖,即光子晶體光纖或多孔光纖,具有一般光纖所不具備的靈活的結(jié)構(gòu)設計和獨特的光導特性,廣泛應用于光纖通信、光纖傳感和光纖激光器等領域。磁流體納米功能材料作為一種新型功能材料,具備很多優(yōu)良的光學特性,比如折射率調(diào)制特性,受外界磁場的影響可以改變自身折射率。由于微結(jié)構(gòu)光纖和磁流體各自突出的光學特性,將微結(jié)構(gòu)光纖與功能材料相結(jié)合是一種新的研究趨勢。本文在參考大量的文獻之后主要進行了以下工作:（1）設計了三種微結(jié)構(gòu)光纖,即十孔微結(jié)構(gòu)光纖、四孔微結(jié)構(gòu)光纖和改進的四孔微結(jié)構(gòu)光纖。十孔微結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)如下:纖芯兩側(cè)分別有關于圓心中心對稱的四個垂直排列的圓形空氣孔,在Y方向上是填充有磁流體的兩個較大的橢圓空氣孔,十個孔包圍形成光纖纖芯。四孔微結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)如下:光纖包層中有相互垂直的兩對橢圓空氣孔,垂直方向是兩個較大的橢圓空氣孔,水平方向是兩個較小的填充磁流體的橢圓孔,四個孔包圍形成一個類長方形的纖芯。（2）采用有限元仿真軟件COMSOL仿真分析了光纖在2 μm波段的雙折射特性、限制損耗特性以及X和Y方向的有效折射率差。通過對前兩種光纖結(jié)構(gòu)的分析,最終得到比較符合預期的改進的四孔微結(jié)構(gòu)光纖,仿真結(jié)果... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１橢圓狀高雙折射ＭＯＦ的端面結(jié)構(gòu)［４３４６］??Ｆｉｇ．２．１?Ｅｎｄ?ｆａｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ?ｈｉｇｈ?ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ?ＭＯＦ［４３＿４６］??

２．２．３平面電磁場問題的邊界條件??設平面電磁場問題的求解區(qū)域為Ｑ，它的邊界為ｒ（包括第１類邊界條件ｎ??和第２類邊界條件ｒ２），計算變量為ｗ，如圖２．６所示。??ｙ??ＱｚＪ??ｏ＇????Ｘ??圖２．６平面電磁場邊界條件??Ｆｉｇ．２．６?Ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｌａｎｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ??１７??

形來離散求解區(qū)域當電磁場問題的求解區(qū)域包含幾種不同介質(zhì)時，應注意每個三??角形單元只能包含一種介質(zhì)，不同介質(zhì)的分界線上應只有三角形單元的邊或頂點。??任取一三角形單元ｅ如圖２．７所示，其中３個節(jié)點的編號分別為／、＿／、ｗ。??１９??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A novel high birefringence equal diameter circular-hole photonic crystal fiber[J]. 郭俊啟,鐘懿,劉宇,楊曉輝,肖明朗,周敏.  Optoelectronics Letters. 2017(05)
[2]基于扭絞保偏光纖光柵的單縱模單偏振摻鉺光纖激光器（英文）[J]. 馮素春,彭健,彭萬敬,范依依,謝倩,任文華.  中國激光. 2016(01)
[3]經(jīng)尿道國產(chǎn)2μm激光光汽化術(shù)與電汽化術(shù)治療前列腺增生的比較[J]. 何磊,朱進,單玉喜,薛波新,陽東榮,孫傳洋.  中華腔鏡泌尿外科雜志(電子版). 2015(06)
[4]2μm高功率摻銩光纖激光器研究進展[J]. 王郡婕.  激光雜志. 2015(08)
[5]磁流體的折射率可調(diào)諧特性分析[J]. 吳迪,趙勇,呂日清,英宇.  東北大學學報(自然科學版). 2014(07)
[6]外界條件對FBG反射偏振相關損耗特性的影響[J]. 竇小寧,葛海波,王平.  半導體光電. 2014(02)
[7]高效率微結(jié)構(gòu)光纖光柵寫入技術(shù)研究[J]. 任曉敏,李曉,王志斌,王冠軍.  光電工程. 2013(09)
[8]高功率窄線寬全光纖結(jié)構(gòu)摻銩連續(xù)光纖激光器[J]. 劉江,王璞.  中國激光. 2013(01)
[9]Highly birefringent photonic crystal fibers with flattened dispersion and low confinement loss[J]. 曹曄,李榮敏,童崢嶸.  Optoelectronics Letters. 2013(01)
[10]熱可調(diào)液晶填充微結(jié)構(gòu)聚合物光纖設計及特性分析[J]. 王豆豆,王麗莉,李冬冬.  物理學報. 2012(12)

博士論文
[1]面向2μm波段大功率光纖激光系統(tǒng)的高質(zhì)量多波長及脈沖激光種子源研究[D]. 劉碩.北京交通大學 2017
[2]微結(jié)構(gòu)光纖光柵的理論、實驗與應用研究[D]. 金龍.南開大學 2008

碩士論文
[1]高雙折射光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)設計與數(shù)值模擬[D]. 王利院.華中科技大學 2015



本文編號：3247867