基于高非線性光子晶體光纖飛秒光脈沖壓縮的研究.pdf

1、超短光脈沖在光通訊、光傳感、光信號處理、光數(shù)據(jù)存儲、生物醫(yī)學(xué)成像和激光加工等眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。獲得超短光脈沖的方法很多，而光纖脈沖壓縮技術(shù)是其中之一。由于受到自身參數(shù)的限制，利用普通光纖進行脈沖壓縮不易獲得較好的壓縮效果，由于光子晶體光纖結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計，可以具有高非線性和靈活可調(diào)的色散特性，能夠有效地克服普通光纖的不足，用較短的光纖就可以實現(xiàn)高質(zhì)量的脈沖壓縮，大大提髙光脈沖的壓縮效率，近年來依然是光脈沖壓縮技術(shù)的研究熱點之一。<

2、br>　　首先簡單介紹了光子晶體光纖的發(fā)展和分類，分析了幾種光子晶體光纖特性，介紹了高非線性光子晶體光纖的特性和用途；從光脈沖在光纖中的傳輸特性出發(fā)，推導(dǎo)了廣義非線性薛定諤方程，并對分布傅里葉方法進行了闡述；重點分析了基于四種不同光纖非線性脈沖壓縮的原理及處理方法；最后，提出了一種新的二氧化硅芯高非線性光子晶體光纖結(jié)構(gòu)，采用全矢量有限元法求得纖芯有效折射率，數(shù)值模擬表明該光纖具有反常群速度色散，小的高階色散和高非線性，能夠在850nm處

3、實現(xiàn)有效地飛秒脈沖孤子效應(yīng)壓縮；采用分布傅里葉方法數(shù)值研究了高斯脈沖在此光纖中的壓縮情況，考慮光纖長度和孤子階數(shù)對脈沖壓縮的影響，得到了高質(zhì)量、小底座的超短光脈沖。
　　本文設(shè)計了一種新的二氧化硅芯光子晶體光纖結(jié)構(gòu)，通過模擬選定歸一化空氣孔直徑d/Λ=0.9，空氣孔間距Λ=0.9?m，在波長850nm處，群速度色散為?2=-68.02216ps2/km，三階色散為?3=0.036028ps3/km，四階色散為?4=1.960942