七芯光子晶體光纖的特性研究.pdf

1、光子晶體光纖是光子晶體和傳統(tǒng)光纖完美結(jié)合的產(chǎn)物，它是通過在由二氧化硅和周期性排列的空氣孔構(gòu)成的二維光子晶體結(jié)構(gòu)中引入線缺陷形成的。隨著光子晶體光纖技術(shù)的快速發(fā)展，光子晶體光纖憑借其獨(dú)特的包層結(jié)構(gòu)和奇異的光學(xué)特性逐步成為光通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。光子晶體光纖根據(jù)纖芯的數(shù)目可以分為兩類：?jiǎn)涡竟庾泳w光纖和多芯光子晶體光纖。與單芯光子晶體光纖相比，多芯光子晶體光纖具有更大的模場(chǎng)面積、更高的傳輸容量和的獨(dú)特的耦合特性，因此多芯光子晶體光纖在高功

2、率光纖激光器、光纖耦合器和光通信系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以七芯光子晶體光纖作為研究對(duì)象，進(jìn)行了以下幾方面的研究：
　　本文研究分析七芯光子晶體光纖的超模分布，并根據(jù)其超模分布的特征推導(dǎo)出七芯光子晶體光纖任意兩超模的模間色散求解公式。通過在纖芯摻雜低折射率物質(zhì)的方法改變其超模之間的耦合特性，從而實(shí)現(xiàn)七芯光子晶體光纖在1.31μm和1.55μm傳輸波長(zhǎng)處任意兩超模之間的零模間色散，并運(yùn)用全矢量有限元法分析纖芯折射率、纖芯之間的空氣

3、孔的位置和包層空氣孔大小的變化對(duì)零模間色散波長(zhǎng)的影響。
　　本文通過在七芯光子晶體光纖的纖芯不同環(huán)形區(qū)域摻雜高折射率物質(zhì)，設(shè)計(jì)一種大模場(chǎng)面積七芯光子晶體光纖。這種光子晶體光纖具有較小的功率峰值和較大的模場(chǎng)面積，其模場(chǎng)面積最大值為3732μm2，與其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：本文所設(shè)計(jì)的七芯PCF模場(chǎng)面積大于其它結(jié)構(gòu)PCF的模場(chǎng)面積；當(dāng)本文所設(shè)計(jì)的這種七芯 PCF模場(chǎng)面積達(dá)到最大值時(shí)，其限制損耗為5.66×10-9dB/m，其它結(jié)構(gòu) P