第五代移動通信技術(shù)（5G）將要在2020年全面實現(xiàn)商用,國家工信部以及電信科技委員會指出全光網(wǎng)是5G最理想的承載網(wǎng)絡(luò)。自2016年起,國家“十三五”計劃提出實施網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略,大力推進全光網(wǎng)的建設(shè)。然而,非全光纖器件存在的模式失配、接入耦合損耗較高等問題嚴重制約了全光網(wǎng)的發(fā)展。因此,器件的全光纖化迫在眉睫�；诠庾泳w光纖（PCF）的器件因其獨特的空氣孔排布結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的導光特性,可有效降低模式失配,提高通信質(zhì)量。雙芯光子晶體光纖（TCPCF）結(jié)合了雙芯光纖（TCF）和PCF的優(yōu)勢,在全光處理領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。本文以器件全光纖化為目標,圍繞PCF和TCPCF開展了全光纖結(jié)構(gòu)的電光調(diào)制器、傳感器、偏振濾波器以及偏振分束器四類器件的理論與實驗研究。主要工作和創(chuàng)新成果如下:1.根據(jù)耦合模理論,建立了TCF的調(diào)制模型,提出了一種基于D型TCF（DTCF）的全光纖電光調(diào)制器。首先實驗測試了不同應(yīng)力下TCF的傳輸譜,其應(yīng)力靈敏度為1.36 pm/με,表明TCF的傳輸譜可通過外界參數(shù)調(diào)控。根據(jù)DTCF中的兩個芯子對外界敏感性不同,通過調(diào)控電壓實現(xiàn)光的強度調(diào)制。研究表明,電光調(diào)制器的3 d B調(diào)制電壓為1... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

世界上第一根PCF橫截面示意圖(a)全內(nèi)反射型[11](b)光子帶隙型[18]

北京交通大學博士學位論文4對預制棒拉絲，拉絲過程精確控制溫度、拉制速度、并合理選擇涂覆層的參數(shù)，完成PCF的制作。其制作過程如圖1-2所示[36]。圖1-2PCF管束堆積法的制作流程[36]Fig.1-2ThefabractionofPCFwithstack-and-drawmethod[36]隨著PCF的大量研究，其制作工藝迅速發(fā)展。目前，大量PCF已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化、產(chǎn)品化。除管束堆積法外，其制作方法還有擠壓法、溶膠凝膠制造法和鉆孔法等。(a)(b)圖1-3擠壓法制作的PCF橫截面示意圖(a)聚合物光纖[37](b)玻璃光纖[38]Fig.1-3ThecrosssectionofPCFwithextrudedmethod(a)Plolymerfiber[37](b)Silcafiber[38]擠壓法：首先，根據(jù)所設(shè)計的光纖結(jié)構(gòu)制作出一定比例的模具；其次，將光纖基底材料加熱到熔融狀態(tài)，澆鑄入模具中，待材料冷卻后與模具分離，形成預制棒；最后，通過合理控制溫度、速度等參數(shù)，將預制棒進行拉絲。玻璃和塑料具有較低的融化溫度，因此基于玻璃或塑料等常用材料基底的PCF可利用模具擠

北京交通大學博士學位論文4對預制棒拉絲，拉絲過程精確控制溫度、拉制速度、并合理選擇涂覆層的參數(shù)，完成PCF的制作。其制作過程如圖1-2所示[36]。圖1-2PCF管束堆積法的制作流程[36]Fig.1-2ThefabractionofPCFwithstack-and-drawmethod[36]隨著PCF的大量研究，其制作工藝迅速發(fā)展。目前，大量PCF已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化、產(chǎn)品化。除管束堆積法外，其制作方法還有擠壓法、溶膠凝膠制造法和鉆孔法等。(a)(b)圖1-3擠壓法制作的PCF橫截面示意圖(a)聚合物光纖[37](b)玻璃光纖[38]Fig.1-3ThecrosssectionofPCFwithextrudedmethod(a)Plolymerfiber[37](b)Silcafiber[38]擠壓法：首先，根據(jù)所設(shè)計的光纖結(jié)構(gòu)制作出一定比例的模具；其次，將光纖基底材料加熱到熔融狀態(tài)，澆鑄入模具中，待材料冷卻后與模具分離，形成預制棒；最后，通過合理控制溫度、速度等參數(shù)，將預制棒進行拉絲。玻璃和塑料具有較低的融化溫度，因此基于玻璃或塑料等常用材料基底的PCF可利用模具擠

【參考文獻】：
期刊論文
[1]High sensitivity side-hole fiber magnetic field sensor,based on surface plasmon resonance[J]. 翁思俊,裴麗,王建帥,寧提綱,李晶.  Chinese Optics Letters. 2016(11)
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[3]一個適用于數(shù)值計算的金屬色散模型分析研究[J]. 蘇杰,孫誠,王曉秋.  光電子.激光. 2013(02)
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[5]非對稱雙芯光子晶體光纖寬帶模式轉(zhuǎn)換器研究[J]. 孫兵,陳明陽,周駿,余學權(quán),張永康,于榮金.  光學學報. 2010(06)

博士論文
[1]雙芯光纖的理論研究及新型雙芯光纖全接入連接器的研制[D]. 趙瑞峰.北京交通大學 2013
[2]光子晶體光纖特性及其應(yīng)用的研究[D]. 苑金輝.北京郵電大學 2011
[3]光子晶體光纖的光學特性分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉兆倫.燕山大學 2007



本文編號：3392368