新型低損耗微結(jié)構(gòu)太赫茲光纖器件研究.pdf

1、太赫茲(Terahertz,簡(jiǎn)稱THz)波是指頻率在0.1-10THz(1THz=1012Hz)范圍內(nèi)的電磁波,其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍為30-3000μm。太赫茲波處于毫米波和紅外線之間的特殊位置,它是人類最后一個(gè)尚未完全認(rèn)知和利用的頻段。由于太赫茲波的特殊位置及其與物質(zhì)相互作用的特殊性質(zhì),使它成為人們研究的熱點(diǎn)。
　　 太赫茲波很容易被周圍介質(zhì)吸收而造成明顯的能量損耗。如何實(shí)現(xiàn)太赫茲波在媒介中的低損耗傳輸是太赫茲波技術(shù)的研究重點(diǎn)之一

2、。光子晶體光纖或微結(jié)構(gòu)光纖有著許多獨(dú)特的傳輸特性和廣泛的應(yīng)用前景。它的出現(xiàn)為低損耗的太赫茲光纖提供了一種全新的設(shè)計(jì)思路。
　　 具有高雙折射的光纖可以保持光的偏振態(tài),減小偏振光之間的耦合,在光信號(hào)檢測(cè)和處理領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。本文首先研究了同時(shí)具有低損耗和高雙折射的太赫茲微結(jié)構(gòu)光纖。分析了由層狀的聚四氟乙烯和空氣層組成的層狀太赫茲光纖的傳輸特性。采用有限元法分析了太赫茲波在光纖內(nèi)的傳輸特性,并分析了光纖內(nèi)部材料層的厚度、周期、空

3、氣占空比、光纖外部環(huán)寬對(duì)光纖吸收損耗和雙折射的影響。結(jié)果表明,層狀光纖可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.08的高雙折射,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)低損耗,還可以實(shí)現(xiàn)低色散的傳輸。
　　 本文還提出一種基于三芯光子晶體光纖結(jié)構(gòu)的寬帶太赫茲光纖耦合器。太赫茲波從光纖輸入端中間纖芯輸入,從輸出端兩側(cè)的纖芯輸出,結(jié)果證明兩個(gè)輸出端口在寬帶波長(zhǎng)范圍內(nèi)均能夠獲得相同能量的輸出。采用光束傳播法分析了空氣孔大小、周期等對(duì)光纖耦合長(zhǎng)度、吸收損耗的影響規(guī)律。并通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn),獲