本文關(guān)鍵詞：微結(jié)構(gòu)光纖相位匹配及頻率變換的研究

  更多相關(guān)文章： 中紅外 微結(jié)構(gòu)光纖 相位匹配 四波混頻 拉曼孤子

【摘要】：微結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu)的多樣性使得它具有很多傳統(tǒng)光纖不具備的優(yōu)良特性,如:多零色散波長(zhǎng)、色散平坦、高雙折射、高非線性等,這些特點(diǎn)使得微結(jié)構(gòu)光纖在頻率變換方面有著重要的應(yīng)用。本文針對(duì)多零色散波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)光纖能滿足幾組相位匹配;三角形微結(jié)構(gòu)光纖的四波混頻有何特點(diǎn);高雙折射高非線性微結(jié)構(gòu)光纖中拉曼孤子自頻移受什么因素影響問(wèn)題進(jìn)行了研究,分析了實(shí)現(xiàn)頻率變換的不同方法。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,介紹了研究微結(jié)構(gòu)光纖的理論基礎(chǔ),即研究微結(jié)構(gòu)光纖的數(shù)值方法和各個(gè)光學(xué)特性的計(jì)算公式。其次,研究了多零色散波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)光纖的相位匹配,即設(shè)計(jì)了具有三個(gè)及四個(gè)零色散波長(zhǎng)的微結(jié)構(gòu)光纖,利用多極法對(duì)這些光纖進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)色散的影響,并且數(shù)值模擬了泵浦波長(zhǎng)分別位于各個(gè)零色散波長(zhǎng)、正常色散區(qū)和反常色散區(qū)的相位失配情況。再次,設(shè)計(jì)了一種三角形微結(jié)構(gòu)光纖,利用全矢量有限元法對(duì)其模式特性、色散和相位匹配情況進(jìn)行了研究。最后選取了實(shí)驗(yàn)室自制的光纖利用中心波長(zhǎng)為850nm的飛秒激光泵浦,進(jìn)行了四波混頻的實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了合理的解釋,理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。最后,研究了不同實(shí)驗(yàn)條件下微結(jié)構(gòu)光纖中拉曼孤子自頻移問(wèn)題。選取了實(shí)驗(yàn)室自制的高雙折射高非線性雙零色散波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)光纖,利用有限元法計(jì)算了光纖的各種特性參數(shù),再利用鈦藍(lán)寶石飛秒激光器對(duì)此光纖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了中紅外拉曼孤子,再通過(guò)改變泵浦光的偏振態(tài),泵浦功率,泵浦波長(zhǎng),光纖長(zhǎng)度來(lái)研究這些因素對(duì)拉曼孤子自頻移的影響,得到了寬帶可調(diào)的中紅外孤子。
【關(guān)鍵詞】：中紅外 微結(jié)構(gòu)光纖 相位匹配 四波混頻 拉曼孤子
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN253
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 選題意義9-10
• 1.2 微結(jié)構(gòu)光纖概述10-13
• 1.2.1 微結(jié)構(gòu)光纖的分類10-11
• 1.2.2 微結(jié)構(gòu)光纖的特性11-12
• 1.2.3 微結(jié)構(gòu)光纖的制備方法12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 四波混頻研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 光孤子研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 微結(jié)構(gòu)光纖的理論研究基礎(chǔ)17-23
• 2.1 引言17
• 2.2 微結(jié)構(gòu)光纖的理論研究方法17-19
• 2.2.1 多極法17-18
• 2.2.2 有限元法18-19
• 2.3 微結(jié)構(gòu)光纖的理論基礎(chǔ)19-22
• 2.3.1 色散理論19-20
• 2.3.2 雙折射度理論20
• 2.3.3 有效模式面積理論20-21
• 2.3.4 非線性系數(shù)理論21
• 2.3.5 相位匹配理論21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 多零色散波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)光纖的相位匹配研究23-34
• 3.1 引言23
• 3.2 三個(gè)零色散波長(zhǎng)的微結(jié)構(gòu)光纖23-28
• 3.2.1 三個(gè)零色散波長(zhǎng)MF的色散23-26
• 3.2.2 三個(gè)零色散波長(zhǎng)MF的相位匹配26-28
• 3.3 四個(gè)零色散波長(zhǎng)的微結(jié)構(gòu)光纖28-32
• 3.3.1 四個(gè)零色散波長(zhǎng)MF的色散28-31
• 3.3.2 四個(gè)零色散波長(zhǎng)MF的相位匹配31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 第4章 三角形微結(jié)構(gòu)光纖的四波混頻研究34-44
• 4.1 引言34
• 4.2 微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-39
• 4.2.1 模式分析35-36
• 4.2.2 色散計(jì)算36-39
• 4.3 微結(jié)構(gòu)光纖的相位匹配39-40
• 4.4 微結(jié)構(gòu)光纖的實(shí)驗(yàn)研究40-43
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置40-41
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)所用光纖特性41-42
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 高雙折射微結(jié)構(gòu)光纖拉曼孤子自頻移的研究44-57
• 5.1 引言44
• 5.2 微結(jié)構(gòu)光纖的數(shù)值模擬44-48
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-55
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置48-49
• 5.3.2 同一長(zhǎng)度的HB-MF49-53
• 5.3.3 不同長(zhǎng)度的HB-MF53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果62-63
• 致謝63

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