光子晶體光纖帶隙特性的研究.pdf

1、光子帶隙傳導(dǎo)光的機(jī)制是光子晶體光纖的一個(gè)重要特征。本文主要針對光子晶體光纖的帶隙特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。重點(diǎn)研究的是空芯光子晶體光纖的帶隙性質(zhì)，分析了空芯光纖相比于傳統(tǒng)光纖具備的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算和研究了帶隙特性隨光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的關(guān)系。提出了測量光纖帶隙的實(shí)驗(yàn)方法，并搭建了實(shí)驗(yàn)測量平臺(tái)。 在理論分析的過程中，利用了計(jì)算光纖的光子帶隙的全矢量平面波展開法。通過能帶理論分析了產(chǎn)生光子帶隙的起因。重點(diǎn)研究了二維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的分布

2、，說明了光子晶體的介質(zhì)材料對光子帶隙特性的影響。進(jìn)一步在理論上進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了不同晶格結(jié)構(gòu)排列對光子帶隙特性的影響。結(jié)合分析的結(jié)論來設(shè)計(jì)出更優(yōu)化帶隙結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖。 采用透射譜法進(jìn)行光纖帶隙的實(shí)驗(yàn)研究。搭建了檢測可見光波段的實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)，主要測量了耦合到空芯光子晶體光纖光波導(dǎo)的透射譜分布圖，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得到了光子帶隙的結(jié)構(gòu)圖。理論上又通過全矢量平面波展開法進(jìn)行了數(shù)值模擬，計(jì)算了與實(shí)驗(yàn)中相同結(jié)構(gòu)的光纖的帶隙特性，進(jìn)而