雙芯光子帶隙光纖及其在多波長(zhǎng)光纖激光器中的應(yīng)用研究.pdf

1、光子晶體光纖以其獨(dú)特的傳導(dǎo)性質(zhì)及靈活的設(shè)計(jì)思想深受人們的關(guān)注。如今光子晶體光纖的研究已經(jīng)從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用,多種采取光子晶體光纖作為核心元件的光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計(jì)并驗(yàn)證。盡管還存在著如損耗高、制造工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴等不利于工業(yè)應(yīng)用的因素,但隨著拉制工藝的進(jìn)一步提高,光子晶體光纖必將以其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)成為未來(lái)光通信系統(tǒng)的重要組成部分。
　　 本論文的選題來(lái)源于國(guó)家973項(xiàng)目“基于微結(jié)構(gòu)光纖的光電子功能器件的創(chuàng)新與基礎(chǔ)研究(2003C

2、B314906)”、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“集成化、高速率、多參數(shù)、大規(guī)模新型光纖傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究(60736039)”、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“全固光子帶隙光纖及全固光子帶隙光纖光柵研究(10774077)”、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于光子帶隙光纖的可調(diào)諧光電子器件(50802044)”、天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“新型多功能集成光子晶體光纖Raman放大器(06YFJZJC00300)”、教育部博士點(diǎn)基金青年教師項(xiàng)目“基于液晶填

3、充雙芯光子帶隙光纖的可調(diào)光電子器件(200800551025)”。本文首先闡述了光子晶體光纖和多波長(zhǎng)光纖激光器的研究背景以及研究意義,接著研究了雙芯光子帶隙光纖的耦合特性及傳輸特性,重點(diǎn)通過(guò)數(shù)值方法對(duì)雙芯全固光子帶隙光纖以及填充型雙芯光子帶隙光纖進(jìn)行了理論分析,并對(duì)全固雙芯帶隙光纖在多波長(zhǎng)激光器中的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文的主要研究工作和創(chuàng)新性成果包括:
　　 1、本文研究了不同纖芯位置與不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的雙芯全固

4、光子帶隙光纖和液體填充光子帶隙光纖的耦合特性,設(shè)計(jì)出具有無(wú)耦合波長(zhǎng)、耦合長(zhǎng)度存在極值點(diǎn)等奇異耦合特性的雙芯光子帶隙光纖結(jié)構(gòu)。同時(shí)在理論上研究了功能材料填充雙芯光子帶隙光纖中溫度導(dǎo)致光纖耦合長(zhǎng)度的變化以及無(wú)耦合點(diǎn)的漂移,提出基于此種光纖作為多功能可調(diào)諧波分復(fù)用/解復(fù)用元件的設(shè)計(jì)方案。
　　 2、通過(guò)將一段全固雙芯光子帶隙光纖引入環(huán)形腔激光器中作為濾波器件,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出在5 nm范圍內(nèi)可開(kāi)關(guān)的2～5波長(zhǎng)的多波長(zhǎng)激光器。各個(gè)波長(zhǎng)間隔在l