基于表面等離子體共振的光子晶體光纖微納結(jié)構(gòu)器件研究.pdf

1、隨著科技不斷進(jìn)步，光電器件逐步走向小型化和輕量化。1996年第一根光子晶體光纖的出現(xiàn)使得這一趨勢(shì)有了質(zhì)的飛躍，為微納光電器件的研制提供了新的契機(jī)。對(duì)于常用的偏振濾波器來(lái)說(shuō)，它只對(duì)某一較小的頻率范圍或角度范圍有效，而且體積較大，集成困難?；诠庾泳w光纖的偏振濾波器不僅能實(shí)現(xiàn)較大波長(zhǎng)范圍的濾波和可調(diào)諧效果，而且更加易于集成。同時(shí)，基于光子晶體光纖的傳感器因其在環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)、醫(yī)療診斷等方面具有實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、體積小、抗電磁干擾等特性也逐漸受到

2、了人們的重視。本文對(duì)光子晶體光纖在偏振濾波和傳感等方面的特性進(jìn)行了較為深入的研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，系統(tǒng)綜述了光子晶體光纖的研究背景、在光學(xué)領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值和最新發(fā)展?fàn)顩r。介紹了表面等離子體激元的概念以及在光子晶體光纖中引入金屬而產(chǎn)生表面等離子體共振效應(yīng)的機(jī)理，給出了設(shè)計(jì)光子晶體光纖微納結(jié)構(gòu)器件的基礎(chǔ)理論。
　　其次，設(shè)計(jì)了三種不同結(jié)構(gòu)的氣孔鍍金光子晶體光纖偏振濾波器?；诒砻娴入x子體理論分析了它們的濾波特性，數(shù)值模擬

3、結(jié)果表明：只需極短的光子晶體光纖便能夠在通訊波段實(shí)現(xiàn)良好的偏振濾波特性，為未來(lái)高集成微納結(jié)構(gòu)器件的設(shè)計(jì)提供了思路。
　　再次，設(shè)計(jì)了一種基于表面等離子體共振效應(yīng)的D型光子晶體光纖液體折射率傳感器，這種結(jié)構(gòu)的光纖不僅金屬鍍膜簡(jiǎn)單而且作為液體折射率檢測(cè)時(shí)操作簡(jiǎn)單。數(shù)值模擬結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的D型光子晶體光纖傳感器不僅可以將其靈敏度提升至常見(jiàn)傳感器靈敏度的兩倍以上，而且其共振波長(zhǎng)與液體折射率具有很好的線性度，這種D型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使傳感器性能