全光纖回音壁諧振腔波長調(diào)諧技術(shù)研究
發(fā)布時間：2022-01-18 22:54
回音壁諧振腔具有超高品質(zhì)因子和超小模式體積,廣泛應(yīng)用于生化傳感、非線性光學(xué)、窄帶濾波器等領(lǐng)域�？烧{(diào)光纖回音壁腔可替代多個固定波長的濾波器,在光纖傳感及通信系統(tǒng)中有重要應(yīng)用�；诖�,本文利用微結(jié)構(gòu)光纖和光熱效率較高的磁流體制作全光纖波長可調(diào)諧回音壁腔,主要研究內(nèi)容如下:（1）通過分析微管回音壁諧振腔的本征模式,為選取諧振腔材料和尺寸等參數(shù)提供參考依據(jù)。介紹了微管回音壁諧振腔主要參數(shù)及其耦合原理,為實驗中調(diào)整微管回音壁諧振腔耦合狀態(tài),獲取最佳傳輸光譜提供指導(dǎo)。分析了微管回音壁諧振腔熱光波長調(diào)諧原理,為研究熱光調(diào)諧性能提供理論支撐。（2）設(shè)計并制作了一種基于空芯光纖（hollow core fiber,HCF）與磁流體材料相結(jié)合的熱光波長可調(diào)回音壁諧振腔濾波器。HCF中的磁流體吸收980nm泵浦激光,利用磁流體的光熱效應(yīng)改變諧振腔的有效折射率,實現(xiàn)該器件的諧振波長調(diào)諧。實驗結(jié)果表明,諧振波長與泵浦功率之間呈線性關(guān)系,調(diào)諧靈敏度為39pm/mW和調(diào)諧范圍為4.138nm。（3）為了進(jìn)一步提高調(diào)諧靈敏度,設(shè)計并制作了一種基于柚子型光子晶體光纖（photonic crystal fiber,PCF...
【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
回音壁諧振腔：(a)射線光學(xué)示意圖
1 緒論腔內(nèi)光能量密度減弱，從而導(dǎo)致與物質(zhì)之間的相互作用不充分�；匾舯谥C域和空域?qū)獠ㄓ谇粌?nèi)的傳輸都有很強(qiáng)的束縛能力，表現(xiàn)出高品質(zhì)因子體積等特點。根據(jù)應(yīng)用場合的不同需求，對回音壁諧振腔結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式可進(jìn)行特定作�；匾舯谥C振腔對腔內(nèi)光波傳輸?shù)募s束需要滿足相位匹配條件，即從耦發(fā)環(huán)行一周回到耦合區(qū)域后達(dá)到共振狀態(tài)，就可在腔內(nèi)激發(fā)回音壁模式。諧振腔對腔內(nèi)光波傳輸軌跡的約束形式來說，可以有圓形和非圓形之分。腔在結(jié)構(gòu)上具體表現(xiàn)為微球形、微泡形、微瓶形、微盤形、微環(huán)芯形、微環(huán)形、微圓柱形等形狀，如圖 1.2(a)-(h)所示。非圓形諧振腔在結(jié)構(gòu)上具體表形、花生形、跑道形、體育場形等形狀，如圖 1.2(i)-(l)所示，由于非圓形自對圓形諧振腔的形變改造，因此，非圓形諧振腔也被稱為變形腔。
圖 1.3 (a) 無吸收粒子時場分布仿真圖，(b) 有吸收粒子時場分布仿真圖[26]igure 1.3 (a) Simulation of the field distribution without an absorbing particle, (b) Simulation of field distribution with an absorbing particle[26] 光電子器件應(yīng)用光纖通信因具有損耗低、體積小、重量輕、容量大、抗電磁干擾、傳輸頻帶諸多優(yōu)點而得到迅速發(fā)展。在信息技術(shù)不斷革新的進(jìn)程中，人們對可進(jìn)行高速信息的光電子器件的需求也日益高漲。隨著新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，光纖通信系統(tǒng)的容量得到了快速提升，傳輸速度也有了質(zhì)的飛躍。作為光纖通信系統(tǒng)中的重要，如光開關(guān)、波分復(fù)用器(wavelengthdivisionmultiplexer,WDM)、光調(diào)制器、器、濾波器等光電子器件，如何提升其性能是研究人員一直關(guān)注的焦點�；匾粽袂灰蚱渚哂谐叩钠焚|(zhì)因子和超窄的線寬以及超小的模式體積等特點而被用于對光纖通信領(lǐng)域的光電子器件研究。2007 年，Z.P.Wang 團(tuán)隊在馬赫曾德爾干涉儀兩個干涉臂上均引入環(huán)形諧振成帶通濾波器，如圖 1.4(a)所示[31]。Y.Vlasov 等人在硅基襯底 40×12μm2的面
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]回音壁模式光學(xué)微腔:基礎(chǔ)與應(yīng)用[J]. 鄒長鈴,董春華,崔金明,孫方穩(wěn),楊勇,吳曉偉,韓正甫,郭光燦. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(11)
[2]磁流體的可調(diào)折射率及其應(yīng)用[J]. 俞軍,趙韋人,孫長軍,張偉,胡正發(fā),劉曉華. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
本文編號：3595748
【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
回音壁諧振腔：(a)射線光學(xué)示意圖
1 緒論腔內(nèi)光能量密度減弱，從而導(dǎo)致與物質(zhì)之間的相互作用不充分�；匾舯谥C域和空域?qū)獠ㄓ谇粌?nèi)的傳輸都有很強(qiáng)的束縛能力，表現(xiàn)出高品質(zhì)因子體積等特點。根據(jù)應(yīng)用場合的不同需求，對回音壁諧振腔結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式可進(jìn)行特定作�；匾舯谥C振腔對腔內(nèi)光波傳輸?shù)募s束需要滿足相位匹配條件，即從耦發(fā)環(huán)行一周回到耦合區(qū)域后達(dá)到共振狀態(tài)，就可在腔內(nèi)激發(fā)回音壁模式。諧振腔對腔內(nèi)光波傳輸軌跡的約束形式來說，可以有圓形和非圓形之分。腔在結(jié)構(gòu)上具體表現(xiàn)為微球形、微泡形、微瓶形、微盤形、微環(huán)芯形、微環(huán)形、微圓柱形等形狀，如圖 1.2(a)-(h)所示。非圓形諧振腔在結(jié)構(gòu)上具體表形、花生形、跑道形、體育場形等形狀，如圖 1.2(i)-(l)所示，由于非圓形自對圓形諧振腔的形變改造，因此，非圓形諧振腔也被稱為變形腔。
圖 1.3 (a) 無吸收粒子時場分布仿真圖，(b) 有吸收粒子時場分布仿真圖[26]igure 1.3 (a) Simulation of the field distribution without an absorbing particle, (b) Simulation of field distribution with an absorbing particle[26] 光電子器件應(yīng)用光纖通信因具有損耗低、體積小、重量輕、容量大、抗電磁干擾、傳輸頻帶諸多優(yōu)點而得到迅速發(fā)展。在信息技術(shù)不斷革新的進(jìn)程中，人們對可進(jìn)行高速信息的光電子器件的需求也日益高漲。隨著新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，光纖通信系統(tǒng)的容量得到了快速提升，傳輸速度也有了質(zhì)的飛躍。作為光纖通信系統(tǒng)中的重要，如光開關(guān)、波分復(fù)用器(wavelengthdivisionmultiplexer,WDM)、光調(diào)制器、器、濾波器等光電子器件，如何提升其性能是研究人員一直關(guān)注的焦點�；匾粽袂灰蚱渚哂谐叩钠焚|(zhì)因子和超窄的線寬以及超小的模式體積等特點而被用于對光纖通信領(lǐng)域的光電子器件研究。2007 年，Z.P.Wang 團(tuán)隊在馬赫曾德爾干涉儀兩個干涉臂上均引入環(huán)形諧振成帶通濾波器，如圖 1.4(a)所示[31]。Y.Vlasov 等人在硅基襯底 40×12μm2的面
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]回音壁模式光學(xué)微腔:基礎(chǔ)與應(yīng)用[J]. 鄒長鈴,董春華,崔金明,孫方穩(wěn),楊勇,吳曉偉,韓正甫,郭光燦. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(11)
[2]磁流體的可調(diào)折射率及其應(yīng)用[J]. 俞軍,趙韋人,孫長軍,張偉,胡正發(fā),劉曉華. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
本文編號：3595748
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