微納光子器件的研究涵蓋微米及納米尺寸上光信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制與探測(cè)等各個(gè)方面。微納光纖作為一種典型的微納光學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),具有低的傳輸損耗、大比例的倏逝場(chǎng)、小的彎曲半徑以及重量輕、易操作等特點(diǎn),是微納光子器件研究的重要基礎(chǔ)。然而微納光纖的材質(zhì)一般為SiO₂,受自身材料的局限,發(fā)展微納光纖器件的功能受到限制�？紤]到微納光纖自身的強(qiáng)倏逝場(chǎng)容易與周圍介質(zhì)發(fā)生相互作用,因此引入功能材料與微納光纖復(fù)合成為了可行方案。石墨烯作為一種典型的二維材料,獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)賦予其諸多優(yōu)異性能,如優(yōu)異的光熱性能,此外石墨烯的制備工藝成熟簡(jiǎn)單,片狀石墨烯能方便地修飾包括微納光纖在內(nèi)的各種微納光子器件,石墨烯與微納光纖的結(jié)合,成為了微納光纖器件研究的新思路。因此,本文結(jié)合石墨烯與微納光纖各自的特征,提出了兩個(gè)石墨烯輔助微納光纖器件并研究了器件的應(yīng)用性能:一個(gè)是石墨烯包裹的微納光纖直波導(dǎo)器件,探究了器件在光操控領(lǐng)域中的應(yīng)用;另一個(gè)是三明治型石墨烯包覆的弓形微納光纖器件,并將其應(yīng)用于全光調(diào)制與溫度傳感領(lǐng)域中。論文主要研究?jī)?nèi)容包括:1.通過求解麥克斯韋方程組,并結(jié)合微納光纖模場(chǎng)仿真探究微納光纖的光學(xué)傳輸特性... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 微納光纖器件的研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)與制備
        1.3.2 石墨烯的基本性質(zhì)
    1.4 本論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 微納光纖的光學(xué)理論
    2.1 引言
    2.2 光纖的基本參數(shù)
    2.3 微納光纖的基本傳輸特性
    2.4 微納光纖的多模傳輸特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 石墨烯輔助微納光纖直波導(dǎo)器件的光操控研究
    3.1 引言
    3.2 器件的制備
        3.2.1 微納光纖的制備
        3.2.2 石墨烯及器件的制備
    3.3 性能表征與分析
        3.3.1 小功率下光學(xué)力對(duì)微粒的操控
        3.3.2 適宜功率下單個(gè)氣泡的生長(zhǎng)及應(yīng)用
        3.3.3 大功率下漩渦對(duì)多個(gè)氣泡的操控
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯包覆弓形微納光纖器件的研究
    4.1 引言
    4.2 器件的制備
        4.2.1 弓形微納光纖結(jié)構(gòu)的制備及其原理
        4.2.2 三明治型石墨烯包覆弓形微納光纖器件的制備
    4.3 三明治型石墨烯包覆弓形微納光纖器件的全光可調(diào)性研究
    4.4 三明治型石墨烯包覆弓形微納光纖器件的溫度傳感性研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Stimulated Brillouin scattering induced all-optical modulation in graphene microfiber[J]. JIWEN ZHU,XUEMEI CHENG,YALI LIU,RUIDUO WANG,MAN JIANG,DIAO LI,BAOLE LU,ZHAOYU REN.  Photonics Research. 2019(01)
[2]石墨烯的機(jī)械剝離法制備及表征[J]. 王振廷,戴東言,李洋,尹吉勇.  黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]液相剝離法制備石墨烯的新進(jìn)展[J]. 祁帥,黃國(guó)強(qiáng).  材料導(dǎo)報(bào). 2017(17)
[4]石墨烯制備方法及研究進(jìn)展[J]. 徐婷,李云珂,彭少賢,趙西坡.  化工新型材料. 2017(08)
[5]石墨烯的制備方法[J]. 熊曉桐,黃蓓青,魏先福,王立立,張露.  包裝工程. 2017(13)
[6]氧化還原法制備石墨烯及其表征[J]. 劉賜德,丁楠,劉旭焱,肖潔,龔婧.  南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(09)
[7]化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)石墨烯的研究[J]. 史永貴,王東,張進(jìn)成,張鵬,史學(xué)芳,郝躍.  人工晶體學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]微納光纖的研究進(jìn)展[J]. 吳平輝,程波,劉燕萍,梅掌榮.  光通信技術(shù). 2012(10)
[9]石墨烯的SiC外延生長(zhǎng)及應(yīng)用[J]. 陸東梅,楊瑞霞,孫信華,吳華,郝建民.  半導(dǎo)體技術(shù). 2012(09)

碩士論文
[1]微納光纖模場(chǎng)特性分析及傳感應(yīng)用[D]. 許愛雪.河北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]非絕熱錐形微納光纖的多模效應(yīng)及其在微混合器中的應(yīng)用[D]. 徐穎穎.浙江大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3051634