【摘要】：目前,網(wǎng)絡(luò)在我們的日常生活中起著重要的作用。事實(shí)上,大部分網(wǎng)絡(luò)可被視為光網(wǎng)絡(luò),因?yàn)樗潜还饫w通訊所支持的,隨著人們對(duì)信息的需求的激增,光纖通訊得到了快速發(fā)展。盡管對(duì)單芯光纖來講,其容量已經(jīng)達(dá)到100 Tb/s的驚人程度,但仍然需要在信息傳輸容量方面對(duì)這個(gè)極限的突破,以及克服器件對(duì)快速信息分配和控制的瓶頸。事實(shí)上,由于采用了新型的材料、新型的結(jié)構(gòu)以及新型的機(jī)制一場(chǎng)革命正在發(fā)生。我們的工作恰恰迎合了該發(fā)展趨勢(shì)。我們基于一些奇特的材料,探究新型的光纖以及其衍生器件的特性試圖做出我們的貢獻(xiàn)。由于手性材料對(duì)于相反圓偏振光(即左或右圓偏振)響應(yīng)的不同,由此種介質(zhì)構(gòu)成的光纖會(huì)具有一些新穎的線性和非線性性質(zhì)。我們將手性光纖和它的衍生器件作為研究課題,希望它對(duì)探究手性在剪裁脈沖傳輸特性里的獨(dú)特作用具有意義。本論文的主要內(nèi)容安排如下:在第一章回顧和總結(jié)了光纖通訊和光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。介紹了一些與手性相關(guān)的概念,給出了不同類型手性的分類,即介電手性和結(jié)構(gòu)手性,并區(qū)分了相應(yīng)的材料。通過本構(gòu)關(guān)系給出了手性材料的電磁性質(zhì)一般描述。強(qiáng)調(diào)了研究光纖及其衍生器件特別是手性的光纖及器件的重要意義。第二章研究了自相位調(diào)制下在單一非線性手性光纖中脈沖的傳輸及其應(yīng)用。從麥克斯韋方程和Post的本構(gòu)關(guān)系出發(fā),推導(dǎo)了一個(gè)適合于單一圓偏成分的普適的手性非線性薛定諤方程,該方程主控著光通過一個(gè)色散的非線性光纖的傳輸,其中手性通過衰減和非線性在脈沖(如光孤子)的演化過程中起了獨(dú)特作用�；诜植焦馐鴤鞑シ椒ǖ哪M結(jié)果揭示了手性在脈沖演化過程中的作用。也討論了非線性光學(xué)旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用。第三章處理的是當(dāng)帶有相反圓偏(即左圓偏振或右圓偏振)成分的單一脈沖在一根手性光纖里傳播的情況。通過如第二章類似的步驟,我們推導(dǎo)出了普適的耦合的手性非線性薛定諤方程,該方程決定著同時(shí)存在左和右圓偏振成分脈沖的演化。仿真結(jié)果揭示了手性配合群速色散和非線性在形成穩(wěn)定孤子過程中的獨(dú)特作用。我們也研究了非線性手性光纖的調(diào)制不穩(wěn)定性,分析了調(diào)制不穩(wěn)定性增益譜對(duì)左右圓偏振成分的差異。最后,第四章研究了非線性手性光纖耦合器的獨(dú)特行為。首先我們建立了普適的對(duì)于耦合器的耦合的非線性薛定諤方程,其主制著耦合器中來自兩個(gè)不同波導(dǎo)的不同成分間的相互作用,該方程組包含了若干耦合機(jī)制,它們分別來自于自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制和手性。使用Runge-Kutta方法,探究了耦合器中低功率連續(xù)波的線性行為以及高功率連續(xù)波的非線性開關(guān)特性,展示了手性在調(diào)節(jié)耦合器不同成分行為方面的有趣作用。我們發(fā)現(xiàn)手性在設(shè)計(jì)這類的光纖器件方面可提供一個(gè)附加的自由度,這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)可用于在光纖通訊和傳感方面的此類器件方面會(huì)有重要的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 屠海鷹;;脈沖傳輸法測(cè)量超聲波傳播時(shí)間中延時(shí)的分析及修正[J];陜西師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年04期

2 董彥武,孫永臣,王樹恩,張軍,錢蘊(yùn)秋;超聲在人的正常與病變組織中的衰減[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1988年02期

3 宋金聲;;國外無插拔力連接器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);1988年04期

4 L. F. Mollenuer;K. smith;汪業(yè)衡;;4000余公里長(zhǎng)光纖上的孤立子傳輸演示實(shí)驗(yàn)[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);1989年04期

5 戴禮明;蔡祥寶;;光纖中脈沖傳輸模型的研究及其軟件設(shè)計(jì)[J];光通信研究;2009年01期

6 陳宇曉;楊謨?nèi)A;唐丹;;快脈沖傳輸線分布電容補(bǔ)償模型和計(jì)算方法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

7 謝應(yīng)茂,賴昭勝,馮郁;單模光纖中高階色散對(duì)暗孤子脈沖傳輸特性的影響[J];贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào);1993年S1期

8 謝應(yīng)茂,馮郁;增益對(duì)光纖中單孤波脈沖傳輸?shù)挠绊慬J];贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào);1990年S1期

9 王晶,苗洪利;在線同步調(diào)制對(duì)偏振模色散補(bǔ)償?shù)难芯縖J];激光技術(shù);2002年03期

10 曾祥梅;曹冬梅;時(shí)堅(jiān);;光纖中非線性頻率啁啾對(duì)二階孤子脈沖傳輸?shù)挠绊慬J];激光與紅外;2007年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 柳紅英;鄧亞紅;;初始啁啾對(duì)飛秒光脈沖傳輸?shù)挠绊慬A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2006年

2 謝小平;趙尚弘;夏貴進(jìn);占生寶;;單模光纖中影響飛秒光孤子脈沖傳輸?shù)母唠A因素[A];全國第十次光纖通信暨第十一屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

3 張梓華;張華安;;超光速現(xiàn)象的研究和狹義相對(duì)論的討論[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

4 章志成;劉振;章旭明;黃逸凡;鄧官壘;閆克平;;脈沖等離子體鉆機(jī)[A];第十五屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議會(huì)議摘要集[C];2011年

5 宋振明;柴路;王清月;張志剛;;光脈沖在非線性介質(zhì)中傳輸?shù)臅r(shí)空二重性[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 Demissie Jobir Gelmecha;手性光纖中脈沖傳輸特性的理論研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

2 王晴;用于半導(dǎo)體激光器的脈沖恒流源理論與技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉昆;調(diào)制艾里脈沖傳輸特性研究[D];深圳大學(xué);2017年

2 吳良龍;大啁啾高功率激光脈沖傳輸?shù)淖赃m應(yīng)算法研究[D];湖南大學(xué);2012年

3 李龍孫;動(dòng)態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷對(duì)光脈沖傳輸?shù)挠绊慬D];華中科技大學(xué);2008年

4 孟雙;井下無線通訊小球系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];中國石油大學(xué)(華東);2016年

5 許晉;快速數(shù)值差分遞推算法在偏振模色散作用下光脈沖傳輸中的應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2009年

6 于高尚;脈沖通信測(cè)距復(fù)合系統(tǒng)技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2009年

7 劉亞平;光纖放大器中自相似脈沖研究[D];江蘇科技大學(xué);2013年

8 李虎;非線性色散光纖中信號(hào)相位的微擾算法[D];蘭州大學(xué);2010年

9 鄧春年;光纖通信系統(tǒng)中噪聲的非線性增長(zhǎng)及其對(duì)脈沖分裂的影響[D];湖南大學(xué);2008年

10 宋小燕;負(fù)折射介質(zhì)中孤子脈沖傳輸?shù)臄?shù)值模擬研究[D];湖南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2718620