光子晶體光纖的雙零色散和非線性特性的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、光子晶體光纖中的色散特性和高非線性特性研究是當(dāng)前光子晶體光纖研究的兩個(gè)重要領(lǐng)域，而具有雙零色散波長(zhǎng)的光子晶體光纖的非線性特性研究已成為其研究的重點(diǎn)之一。本文從理論和實(shí)驗(yàn)上分別對(duì)光子晶體光纖的雙零色散特性和非線性特性進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，利用改進(jìn)的有效折射率法對(duì)不同結(jié)構(gòu)光子晶體光纖的色散和非線性系數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)色散和非線性系數(shù)的影響，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了具有兩個(gè)零色散波長(zhǎng)的光子晶體光纖的雙零色

2、散和非線性特性，從而為具有雙零色散波長(zhǎng)的光子晶體光纖的非線性研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，運(yùn)用多極法通過(guò)優(yōu)化孔節(jié)距和包層空氣孔半徑設(shè)計(jì)了一種具有雙零色散波長(zhǎng)的高非線性光子晶體光纖，利用分步傅立葉方法數(shù)值模擬超短脈沖在其中傳輸?shù)那闆r。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)傳輸，兩個(gè)零色散波長(zhǎng)之間的主要能量被轉(zhuǎn)換至位于正常色散區(qū)的兩邊帶峰處，多于99％的光能都被轉(zhuǎn)移至兩邊平坦的帶峰，且兩邊帶峰受波長(zhǎng)影響較大，但對(duì)脈沖能量和泵浦脈沖的啁啾不敏感，這就產(chǎn)生了高穩(wěn)定性

3、的譜帶，具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　最后，利用自制的高非線性光子晶體光纖進(jìn)行了飛秒激光脈沖傳輸實(shí)驗(yàn)，研究了在不同功率、不同輸入波長(zhǎng)下光子晶體光纖的頻率轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。分析了輸入激光脈沖的中心波長(zhǎng)、輸入功率分別對(duì)光纖產(chǎn)生的反斯托克斯波的中心波長(zhǎng)、強(qiáng)度以及頻率轉(zhuǎn)換效率的影響。結(jié)果顯示，輸入脈沖的中心波長(zhǎng)越接近零色散波長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換效率越大，當(dāng)輸入脈沖中心波長(zhǎng)為760 nm時(shí)，產(chǎn)生的反斯托克斯波的中心波長(zhǎng)為465 nm，其強(qiáng)度是抽運(yùn)波剩余強(qiáng)度的8.1