利用全矢量有限元法,研究了光子晶體光纖（PCF）中受激布里淵散射（SBS）光場和聲場的特性,由光波和聲波的相互耦合得出了在不同結(jié)構(gòu)條件下PCF中快光的傳播特性,討論了SBS快光在溫度傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。主要的研究內(nèi)容和成果如下:1.系統(tǒng)概述了SBS快慢光的研究進展,闡述了布里淵增益譜與吸收譜的關(guān)系。理論研究和數(shù)值模擬了光纖中的SBS過程,分析了SBS聲光耦合方程和Kramers-Kronig關(guān)系,在穩(wěn)態(tài)小信號解下闡釋了光纖中基于SBS快光和慢光的機理,建立了基于受激布里淵散射快光的物理模型,由受激布里淵散射過程中的聲光耦合效應(yīng),得出了光纖各個參數(shù)與快光時間提前量和脈沖展寬因子的關(guān)系。2.理論研究了不同PCF中快光的特性。模擬了不同結(jié)構(gòu),摻雜條件下的PCF中的布里淵頻移、布里淵閾值、快光時間提前量、脈沖展寬因子及信號光脈沖波形的變化。計算結(jié)果表明,不同占空比、不同摻雜濃度均能夠?qū)Σ祭餃Y閾值和快光時間提前量造成影響。占空比越小,摻雜濃度越大,布里淵閾值越大。在保持輸入泵浦功率為定值的情況下,占空比越大,摻雜濃度越小,相應(yīng)的時間提前量越大,同時信號脈沖形變越嚴(yán)重。占空比為0.8,摻雜濃度為18%... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 快慢光技術(shù)及其研究進展
        1.2.1 電磁誘導(dǎo)透明
        1.2.2 相干布居數(shù)震蕩
        1.2.3 光參量放大
        1.2.4 受激拉曼散射
        1.2.5 受激布里淵散射
    1.3 光子晶體光纖
        1.3.1 光子晶體光纖分類
        1.3.2 光子晶體光纖特性
    1.4 論文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 光纖中基于受激布里淵散射快光的理論研究
    2.1 引言
    2.2 光的相速度與群速度
    2.3 Kramers-Kronig關(guān)系
    2.4 光纖中受激布里淵散射的物理機制
        2.4.1 光纖中受激布里淵散射的基本原理
        2.4.2 光纖中受激布里淵散射的增益譜與吸收譜
        2.4.3 光纖中受激布里淵散射的閾值
    2.5 光纖中基于受激布里淵散射快光的理論分析
        2.5.1 聲光耦合方程
        2.5.2 受激布里淵散射快光物理模型的建立
        2.5.3 利用有限元法研究光子晶體光纖中的受激布里淵散射
    2.6 本章小結(jié)
第三章 光子晶體光纖結(jié)構(gòu)與摻雜對受激布里淵散射快光的影響
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值模型和理論分析
    3.3 模擬結(jié)果
        3.3.1 模場分布
        3.3.2 有效折射率的變化
        3.3.3 布里淵頻移的變化
        3.3.4 布里淵閾值的變化
        3.3.5 結(jié)構(gòu)與摻雜對布里淵快光的影響
        3.3.6 信號光波形的變化
        3.3.7 布里淵吸收譜的變化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 液體填充光子晶體光纖中受激布里淵散射快光的溫度響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 數(shù)值模型和理論分析
    4.3 模擬結(jié)果
        4.3.1 模場分布
        4.3.2 有效折射率和有效模場面積的變化
        4.3.3 溫度對布里淵頻移的影響
        4.3.4 溫度對布里淵閾值的影響
        4.3.5 快光的溫度響應(yīng)
        4.3.6 信號光波形的變化
        4.3.7 溫度對聲光耦合效率的影響
        4.3.8 溫度對布里淵吸收譜的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于表面等離子體共振和定向耦合的光子晶體光纖傳感器[J]. 施偉華,吳靜.  光學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[2]高非線性光子晶體光纖布里淵散射譜及溫敏特性[J]. 黃民雙,黃軍芬.  光電工程. 2011(11)
[3]色散平坦光子晶體光纖的研究進展[J]. 戴能利,李洋,彭景剛,李進延.  激光與光電子學(xué)進展. 2011(01)
[4]環(huán)境溫度寬范圍變化對光纖布里淵頻移的影響[J]. 趙麗娟.  物理學(xué)報. 2010(09)
[5]利用光子晶體光纖實現(xiàn)10 Gb/s光傳輸系統(tǒng)的色散補償[J]. 楊廣強,張霞,任曉敏,黃永清,陳雪.  中國激光. 2005(09)

博士論文
[1]光纖中群速度調(diào)控的研究[D]. 錢楷.上海交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于光纖中受激布里淵散射的慢光研究[D]. 雷睿.天津大學(xué) 2010
[2]光子晶體光纖的雙零色散和非線性特性的理論和實驗研究[D]. 李立肖.燕山大學(xué) 2010



本文編號：3621944