光子晶體光纖(photonic crystal fiber,PCF)是一類新型光纖,結構設計靈活,可以實現(xiàn)眾多新穎的光學特性,因而受到人們的廣泛關注。隨著理論的不斷完善和制造水平的逐步提升,PCF種類日益豐富、應用也越來越廣。為了更好地發(fā)揮PCF的作用、構建多功能的光纖網(wǎng)絡,常常需要將PCF與其他光纖,如單模光纖(single-mode fiber,SMF)進行熔接。本論文針對空芯光子帶隙光纖(hollow-core photonic bandgap fiber,HC-PBGF)和普通光纖的熔接問題展開理論和實驗探索,研究結果如下:(1)針對熔接過程中HC-PBGF會經(jīng)歷不同程度空氣孔塌縮的情況,采用平面波展開法對光場傳輸進行了數(shù)值仿真。對設計波長為780nm/800nm的HC-PBGF,發(fā)現(xiàn):當空氣孔未發(fā)生塌縮(d/∧=1)時帶隙最大,相應的導光波長范圍最寬(652nm<λ<958nm),隨著空氣孔塌縮程度不斷增大,帶隙寬度越窄且數(shù)目增多,相應導光波長范圍向長波長方向移動、范圍變窄且更為分散。當d/∧=0.94時,780nm/800nm波長光已不能以芯模在光纖中穩(wěn)定傳輸。...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 光子晶體
    1.2 光子晶體光纖
    1.3 光子晶體光纖中光場傳輸?shù)臄?shù)值分析方法
    1.4 光子晶體光纖的耦合
        1.4.1 自由空間耦合
        1.4.2 光纖連接器耦合
        1.4.3 光纖熔接耦合
    1.5 光子晶體光纖熔接的研究進展
    1.6 本論文的主要工作
第2章 光子晶體光纖中電磁波傳播的平面波展開法仿真
    2.1 晶體結構的基本概念
    2.2 平面波展開法求解光子晶體能帶結構
        2.2.1 特征值方程
        2.2.2 光在晶體中的傳播
    2.3 空芯光子帶隙光纖中電磁波傳播的平面波展開法仿真
    2.4 本章小結
第3章 空芯光子帶隙光纖與單模光纖的電弧熔接
    3.1 光纖熔接流程
    3.2 熔接損耗分析
    3.3 熔接設備介紹
    3.4 HC-800-02與780-HP的電弧熔接實驗
        3.4.1 基于標準單模熔接程序的結果
        3.4.2 偏移量
        3.4.3 間隙
        3.4.4 重疊量
        3.4.5 放電強度和放電時間
    3.5 本章小結
第4章 總結與展望
    4.1 總結
    4.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3784420