光子晶體光纖具備很多奇特的性質(zhì),如無截止單模特性、高雙折射、大模場面積、色散可調(diào)特性、高非線性等,廣泛應(yīng)用于光纖傳感、光通信、光纖激光器領(lǐng)域。色散特性和高非線性特性是光子晶體光纖研究的兩個重要方向。本文從理論和實(shí)驗上分別對光纖的非線性特性進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下:在PCF的非線性理論基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出激光脈沖在光纖中傳輸?shù)姆植礁道锶~方法求解非線性傳輸方程,數(shù)值模擬飛秒激光脈沖在PCF中的傳輸光譜,研究光纖的色散與非線性效應(yīng)（群速度色散、自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻、孤子、受激拉曼散射等）分析各種參數(shù)對輸出光譜的影響,為非線性光譜實(shí)驗研究提供了理論依據(jù)。研究光子晶體光纖的制備工藝,依據(jù)理論仿真設(shè)計的光纖結(jié)構(gòu)制備出具有優(yōu)良特性的光纖。運(yùn)用有限元法對實(shí)驗所用光纖進(jìn)行理論模擬,得知該光纖具備高非線性、雙零色散的特性。Ti寶石激光器的飛秒激光脈沖入射該高非線性PCF,進(jìn)行非線性光譜實(shí)驗,得到高效寬帶色散波,轉(zhuǎn)換效率極高,譜帶穩(wěn)定而平滑,不僅獲得高效寬帶藍(lán)移色散波,還獲得了長波段正常色散區(qū)的寬帶紅移色散波。近紅外波段的紅移色散波與孤子波相連,形成超連續(xù)譜,帶寬達(dá)到628nm,獲得帶寬309n... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 光子晶體光纖概述
        1.2.1 光子晶體光纖的分類
        1.2.2 折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖的特性
    1.3 PCF非線性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于PCF色散波效應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換
        1.3.2 全正色散超平坦連續(xù)光譜研究進(jìn)展
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 PCF非線性理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 超短脈沖在PCF中的非線性傳輸方程
    2.3 PCF的群速度色散和各種非線性效應(yīng)
        2.3.1 群速度色散
        2.3.2 自相位調(diào)制
        2.3.3 交叉相位調(diào)制
        2.3.4 四波混頻
        2.3.5 孤子
        2.3.6 受激拉曼散射
    2.4 求解非線性薛定諤方程的自適應(yīng)分步傅里葉法
    2.5 超短激光脈沖再PCF中傳輸?shù)臄?shù)值模擬與結(jié)果分析
        2.5.1 PCF各項參數(shù)計算
        2.5.2 超連續(xù)譜與各參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)值模擬
    2.6 本章小結(jié)
第3章 光子晶體光纖制備技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 預(yù)制棒的制備工藝
    3.3 PCF拉制方法
    3.4 本論文PCF的制備過程
        3.4.1 石英預(yù)制棒二維分布的實(shí)現(xiàn)
        3.4.2 PCF內(nèi)空氣孔之間石英壁受力分析及形變控制
        3.4.3 PCF溫度場分布理論及拉制參數(shù)控制技術(shù)
    3.5 所制備光纖的傳輸特性測試
    3.6 本章小結(jié)
第4章 雙零色散高非線性PCF中高效寬帶色散波的研究
    4.1 引言
    4.2 理論基礎(chǔ)與計算
        4.2.1 PCF的色散特性
        4.2.2 PCF 的有效模場面積和非線性系數(shù)
        4.2.3 PCF 的色散波和相位匹配理論
    4.3 實(shí)驗系統(tǒng)
    4.4 實(shí)驗結(jié)果分析
        4.4.1 不同功率下的寬帶藍(lán)移和紅移色散波
        4.4.2 寬帶藍(lán)移和紅移色散波
        4.4.3 高效頻率轉(zhuǎn)換
        4.4.4 偏振方向?qū)ι⒉ǖ挠绊?br>    4.5 本章小結(jié)
第5章 全正色散高非線性PCF超平坦連續(xù)光譜研究
    5.1 引言
    5.2 數(shù)值模擬與分析
    5.3 實(shí)驗系統(tǒng)
    5.4 超連續(xù)譜的產(chǎn)生
        5.4.1 不同功率下的超平坦光譜
        5.4.2 不同波長下的超平坦光譜
        5.4.3 全正色散PCF產(chǎn)生的超連續(xù)譜優(yōu)勢特點(diǎn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
作者簡介



本文編號：3712950