發(fā)布時(shí)間：2023-07-25 04:02

　　光子晶體光纖是一種具有可以貫穿整根光纖的周期或準(zhǔn)周期性排列空氣孔的特種光纖,光學(xué)功能材料是一類在力、聲、熱、電、磁或光等外場(chǎng)作用下其光學(xué)性質(zhì)可能發(fā)生變化或調(diào)制的材料。光子晶體光纖的多孔特性為材料填充光纖的制備提供了新的契機(jī),功能材料填充光子晶體光纖有望極大地?cái)U(kuò)展光纖的性能和應(yīng)用范圍,便于實(shí)現(xiàn)新型光子器件。本文通過(guò)將金屬、溫敏液體、磁流體、軟玻璃選擇性填充或者全部填充到光子晶體光纖的氣孔中,設(shè)計(jì)了多種類型的光子晶體光纖偏振器件和傳感器件。首先,設(shè)計(jì)了金屬絲填充或者鍍金屬膜的光子晶體光纖,實(shí)現(xiàn)了多種類型偏振濾波器。當(dāng)光纖纖芯模式和表面等離子體模式滿足相位匹配條件時(shí),兩種模式便可以發(fā)生耦合共振,纖芯模式一部分能量耦合到金屬表面導(dǎo)致光纖某一偏振模的能量迅速衰減,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)濾波效果。通過(guò)改變光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)考察了共振波長(zhǎng)的漂移情況,通過(guò)優(yōu)化光纖參數(shù)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)1.31μm、1.55μm處偏振濾波,通過(guò)在空氣孔內(nèi)選擇性填入高折射率液體實(shí)現(xiàn)了可調(diào)諧偏振濾波器。其次,設(shè)計(jì)了金屬以及軟玻璃選擇性填充雙芯光子晶體光纖偏振分束器,觀察了光纖參數(shù)、金屬以及軟玻璃對(duì)雙芯光子晶體光纖耦合長(zhǎng)度、耦合長(zhǎng)度比的影響,研究了優(yōu)...

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 光子晶體光纖基本特性
        1.2.1 高雙折射
        1.2.2 高非線性
        1.2.3 色散可調(diào)控性
    1.3 光波傳輸理論及有限元法
    1.4 光子晶體光纖拉制工藝
    1.5 光子晶體光纖填充方法
    1.6 材料填充型光子晶體光纖光子器件研究進(jìn)展
    1.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 金填充型單芯光子晶體光纖偏振濾波特性研究
    2.1 引言
    2.2 多通訊波長(zhǎng)光子晶體光纖偏振濾波器
        2.2.1 光纖參量與模擬方法
        2.2.2 耦合理論
        2.2.3 輸出結(jié)果與理論分析
    2.3 1.31μm、1.55μm光子晶體光纖偏振濾波器
        2.3.1 光纖參量
        2.3.2 耦合方式轉(zhuǎn)換
        2.3.3 輸出結(jié)果與理論分析
    2.4 超寬帶光子晶體光纖偏振濾波器
        2.4.1 光纖參量與共振原理
        2.4.2 輸出結(jié)果與理論分析
    2.5 可調(diào)諧光子晶體光纖偏振濾波器
        2.5.1 光纖參量與模場(chǎng)分布
        2.5.2 多個(gè)參量對(duì)偏振特性影響
        2.5.3 雙折射對(duì)比
    2.6 本章小結(jié)
第3章 碲玻璃、金填充型雙芯光子晶體光纖偏振分束特性研究
    3.1 引言
    3.2 碲玻璃光子晶體光纖偏振分束器
        3.2.1 光纖參量與耦合理論
        3.2.2 輸出結(jié)果與理論分析
    3.3 碲玻璃填充光子晶體光纖偏振分束器
        3.3.1 光纖參量
        3.3.2 輸出結(jié)果與理論分析
    3.4 金填充光子晶體光纖偏振分束器
        3.4.1 光纖參量與共振原理
        3.4.2 輸出結(jié)果與理論分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 溫敏材料填充型光子晶體光纖傳感特性研究
    4.1 引言
    4.2 六芯光子晶體光纖溫度傳感器
        4.2.1 光纖參量
        4.2.2 液芯模與缺陷模耦合
        4.2.3 輸出結(jié)果與理論分析
    4.3 金屬填充光子晶體光纖溫度傳感器
        4.3.1 光纖參量
        4.3.2 輸出結(jié)果與理論分析
    4.4 液體芯光子晶體光纖溫度傳感器
        4.4.1 光纖參量與模場(chǎng)分布
        4.4.2 輸出結(jié)果與理論分析
    4.5 光子晶體光纖Sagnac干涉型溫度傳感器
        4.5.1 光纖參量與傳感原理
        4.5.2 輸出結(jié)果與理論分析
    4.6 缺陷芯光子晶體光纖Sagnac干涉型溫度傳感器
        4.6.1 光纖參量與模場(chǎng)分布
        4.6.2 輸出結(jié)果與理論分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 磁流體填充型光子晶體光纖磁場(chǎng)傳感特性研究
    5.1 引言
    5.2 基于Sagnac干涉效應(yīng)磁場(chǎng)傳感器
        5.2.1 光纖參量與磁流體
        5.2.2 輸出結(jié)果與理論分析
    5.3 缺陷芯光子晶體光纖磁場(chǎng)傳感器
        5.3.1 光纖參量與模場(chǎng)分布
        5.3.2 輸出結(jié)果與理論分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3837125