平坦色散高雙折射光子晶體光纖特性研究.pdf

1、光纖通信已成為現(xiàn)代通信的主要支柱，在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中有著舉足輕重的地位，而光纖則是其最主要的傳輸媒介。光子晶體光纖，作為一種新穎的微結(jié)構(gòu)光纖，由于有著許多奇異的特性，比如說：無截止單模特性、高雙折射率、低限制損耗、平坦色散等，而這些特性都超越了普通光纖，因此自1996年問世以來就受到世界各地科研人員的廣泛關(guān)注。所以研究光子晶體光纖的性能參數(shù)及其傳輸特性就顯得十分重要。本文著重于新穎光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)設(shè)計與特性研究，主要的工作內(nèi)容如下：

2、r>　　（1）分析了光子晶體光纖各種新穎的特性，同時還詳細介紹了最常用的拉制光子晶體光纖的方法-堆積法及其工藝流程。
　?。?）本論文采用了全矢量有限元法和平面波展開法，以及各向異性完美匹配邊界條件等算法來研究光子晶體光纖的傳輸特性，為后面的晶體光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論思想和數(shù)學(xué)依據(jù)。
　　（3）根據(jù)光子晶體光纖特性的變化規(guī)律設(shè)計了一種新型正方形纖芯混合包層光子晶體光纖，分析了它的結(jié)構(gòu)參數(shù)對光纖的色散、限制損耗等特性的影響，并

3、由此取得了最優(yōu)化參數(shù)值。這種光纖在1.32μm到1.64μm（320nm波段范圍內(nèi)）有著超平坦色散，且限制損耗低于10-7dB/m，與此同時，該光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)在制作過程中發(fā)生微小變化時，光纖的色散和限制損耗等特性不會發(fā)生突變。
　?。?）設(shè)計了一種有著良好的單模傳輸特性、高雙折射率的光子晶體光纖。將傳統(tǒng)光纖中平行于x軸的圓形空氣孔換成橢圓形且空氣孔中填充二氧化硅，并向左旋轉(zhuǎn)角度45°，而在平行于y軸的空氣孔中，將圓形空氣孔換成橢圓