色散補(bǔ)償光子晶體光纖的研究.pdf

1、光子晶體光纖由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于光通信、傳感以及非線性應(yīng)用等方面。色散會(huì)引起信號(hào)產(chǎn)生畸變，必須予以補(bǔ)償。本文對(duì)色散的原理以及色散補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，設(shè)計(jì)了一種八角格子色散補(bǔ)償光纖并對(duì)其性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析。運(yùn)用全矢量有限元法分析了同軸雙芯光纖以及有限包層光子晶體光纖中的泄露模耦合情況。發(fā)現(xiàn)了包層為有限的光子晶體光纖在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　對(duì)比了八角格子光子晶體光纖和六角格子光子晶體光纖在空

2、氣孔填充率相等的情況下，二者的傳輸性能。結(jié)果表明，八角格子光子晶體光纖在對(duì)光的束縛能力、單模傳輸范圍、色散以及限制損耗等方面優(yōu)于六角格子光子晶體光纖，可以更好的應(yīng)用于光通信系統(tǒng)中。基于八角格子光子晶體光纖的性能優(yōu)于六角格子光子晶體光纖，設(shè)計(jì)了一種八角格子色散補(bǔ)償光纖。此光纖在S+C+L波段具有負(fù)色散，在通信窗口1.55μm處獲得了最小值達(dá)-1500ps/nm/km。同時(shí)，光纖的限制損耗低于3.3dB/km，非線性效應(yīng)也得到顯著抑制。對(duì)所

3、設(shè)計(jì)的八角格子色散補(bǔ)償光纖的泄露模的耦合進(jìn)行了研究。研究表明所設(shè)計(jì)的色散補(bǔ)償光纖在1.55μm波長(zhǎng)處不僅滿足相位匹配條件，還滿足限制損耗匹配條件。因此此八角格子色散補(bǔ)償光纖可以很好的運(yùn)用于波分復(fù)用系統(tǒng)中。通過(guò)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究了泄漏模耦合與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。
　　利用限制損耗分析了八角格子包層數(shù)為有限的光子晶體光纖的纖芯與外部介質(zhì)的泄露模耦合。分析發(fā)現(xiàn)外包層與纖芯的耦合會(huì)產(chǎn)生限制損耗的峰值。討論了纖芯基模的限制損耗與包層數(shù)、外包