具有高双折射光子晶体光纤特性分析与研究
双折射光子晶体光纤的设计及其特性的研究(精)
双折射光子晶体光纤的设计及其特性的研究英文题名 Design and Study on the Characteristics of Birefringence Photonic Crystal Fiber 关键词光子晶体光纤; 多极法;双折射; 耦合; 色散; 超连续谱; 英文关键词 Photonic crystal fiber; Multipole method; Birefringence; Coupling; Dispersion; Supercontinuum; 中文摘要近年来,光子晶体光纤由于其独特的特性受到了人们的广泛关注。
例如高双折射和偏振保持,奇异色散特性,高非线性,表面增强拉曼效应,大模面积等。
同时,应用光子晶体光纤可以得到许多高性能的光纤型光信号处理器件。
这使得光子晶体光纤成为国际上的研究热点之一。
首先,论文设计了一种双芯高双折射高耦合强度的光子晶体光纤,采用多极法和模式耦合理论对这种双芯光子晶体光纤的特性进行了分析。
与传统双芯光子晶体光纤相比,本文所设计的双芯光子晶体光纤的双折射度和耦合强度随着空气填充率的增加而增加。
因此,这种双芯光子晶体光纤把高双折射和高的耦合强度成功的结合在一起,双折射度达到10-2量级,这对于微型光子器件的研制具有重要意义。
其次,设计了一种改进的高双折射光子晶体光纤,用多极法研究了双折射、色散和限制损耗特性。
数值模拟显示,改进后的光子晶体光纤具有色散平坦的性质。
此外,双折射度比起初的光子晶体光纤大了很多。
并且由于改进后对模场的限制增强,光纤的损耗比起初光子晶体光纤小104倍。
这种改进的光子晶体光纤可以被用作高双折射和色散平坦光纤。
最后,研究了脉冲在双折射光子晶体光纤中的传输。
不同于以往所采用的双折射光子晶体光... 英文摘要 In recent years, photoniccrystal fiber (PCF) has become more attractive because of theirunique properties, such as high birefringence and polarization maintaining, singular dispersion characteristics, high nonlinearity, surface enhanced Raman Effect, large mode area and so on. PCF is a kind of novel optical fiber structure, which has revolutionized fiber optics and attracted extensive attentions. To begin with, a kind of dual-core high birefringence and high coupling degree PCF is proposed in this pap... 摘要 5-6 ABSTRACT 6-7 第1章绪论 11-19 1.1 课题的研究背景和意义 11-12 1.2 光子晶体光纤简介 12-13 1.2.1 折射率引导型光子晶体光纤13 1.2.2 光子带隙型光子晶体光纤 13 1.3 光子晶体光纤的特性 13-17 1.3.1 无截止单模传输特性 13-14 1.3.2 可调节的色散特性 14-15 1.3.3双折射特性 15 1.3.4 高非线性特性 15-16 1.3.5 极大或极小的有效模场面积 16-17 1.4 光子晶体光纤的研究现状 17-18 1.5 论文的研究内容和结构安排 18-19 第2章双芯高双折射光子晶体光纤的性质 19-33 2.1 引言19 2.2 基本理论与方法 19-22 2.3 数值结果及分析 22-32 2.3.1 双折射 23-25 2.3.2 耦合长度25-29 2.3.3 色散 29-32 2.4 本章小结 32-33 第3章改进的高双折射光子晶体光纤 33-39 3.1 引言 33 3.2 理论和模型 33-34 3.3 改进后光子晶体光纤的特性 34-38 3.4本章小结 38-39 第4章超连续谱在高双折射SF6 软玻璃光子晶体光纤中的产生及应用 39-55 4.1 引言 39 4.2 脉冲在光纤中传输的基本理论 39-44 4.2.1 光纤中脉冲传输的基本方程的推导 39-42 4.2.2 几种典型的脉冲波形 42-43 4.2.3 与脉冲传输特性有关的几个重要参数 43-44 4.3 数值模拟结果及分析44-50 4.3.1 SF6 光子晶体光纤的结构44 4.3.2 HBSF6-PCF 的特性 44-47 4.3.3 超连续谱的产生 47-50 4.4 超连续谱的应用 50-53 4.4.1 波形和群速度色散测量 51 4.4.2 超高速通信光源和全光解复用 51 4.4.3 脉冲压缩 51-52 4.4.4 光学相干层析技术 52 4.4.5 超连续谱在激光方面的应用 52-53 4.4.6 光学频率梳53 4.5 本章小结 53-55 结论 55-56 参考文献 56-63 3.4 本章小结 38-39 第4章超连续谱在高双折射SF6 软玻璃光子晶体光纤中的产生及应用 39-55 4.1 引言 39 4.2 脉冲在光纤中传输的基本理论39-44 4.2.1 光纤中脉冲传输的基本方程的推导 39-42 4.2.2 几种典型的脉冲波形 42-43 4.2.3 与脉冲传输特性有关的几个重要参数 43-44 4.3 数值模拟结果及分析44-50 4.3.1 SF6 光子晶体光纤的结构44 4.3.2 HBSF6-PCF 的特性 44-47 4.3.3 超连续谱的产生 47-50 4.4 超连续谱的应用 50-53 4.4.1 波形和群速度色散测量 51 4.4.2 超高速通信光源和全光解复用 51 4.4.3 脉冲压缩 51-52 4.4.4 光学相干层析技术 52 4.4.5 超连续谱在激光方面的应用 52-53 4.4.6 光学频率梳53 4.5 本章小结 53-55 结论 55-56 参考文献 56-63 3.4 本章小结 38-39 第4章超连续谱在高双折射SF6 软玻璃光子晶体光纤中的产生及应用 39-55 4.1 引言 39 4.2 脉冲在光纤中传输的基本理论39-44 4.2.1 光纤中脉冲传输的基本方程的推导 39-42 4.2.2 几种典型的脉冲波形 42-43 4.2.3 与脉冲传输特性有关的几个重要参数 43-44 4.3 数值模拟结果及分析44-50 4.3.1 SF6 光子晶体光纤的结构44 4.3.2 HBSF6-PCF 的特性 44-47 4.3.3 超连续谱的产生 47-50 4.4 超连续谱的应用 50-53 4.4.1 波形和群速度色散测量 51 4.4.2 超高速通信光源和全光解复用 51 4.4.3 脉冲压缩 51-52 4.4.4 光学相干层析技术 52 4.4.5 超连续谱在激光方面的应用 52-53 4.4.6 光学频率梳53 4.5 本章小结 53-55 结论 55-56 参考文献 56-63。
高双折射率光子晶体光纤的研究进展
高双折射率光子晶体光纤的研究进展作者：***来源：《现代信息科技》2020年第18期摘要：光子晶体光纤因其独特的导光特性和灵活的结构而优于传统光纤，高双折射特性使其用于保偏光纤、光纤陀螺等光纤器件。
通过阅读研究相关文献进行的理解和总结，在分析双折射特性基本原理的基础上，介绍了近年以提高光子晶体光纤双折射特性为主要目标的国内外研究进展，增加不对称性或转变不同方向的应力可有效获得高双折射特性。
随着人工超材料的不断发展，光子晶体光纤在光通信等领域有着极广的发展和应用前景。
关键词：光子晶体光纤;高双折射率;空气孔;偏振中图分类号：TN252 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）18-0061-03Abstract：Photonic crystal fiber is superior to conventional fiber due to its unique light conducting characteristics and flexible structure. High birefringence makes it suitable for polarization-preserving fiber，fiber optic gyro and other fiber devices. Based on the analysis of the basic principles of birefringence characteristics through the understanding and summary of reading research related literature，this paper introduces the research progress at home and abroad with the main goal of improving the birefringence characteristics of photonic crystal fibers in recent years，high birefringence can be obtained by increasing the asymmetry or changing the stress in different directions. The stress can effectively obtain high birefringence characteristics. With the continuous development of artificial metamaterials，photonic crystal fiber has a very wide range of applications and profound practical prospects in optical communication and other fields.Keywords：photonic crystal fiber;high birefringence properties;air hole;polarization0 引言英國Bath大学的Russell于1992年首次提出光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber，PCF）的概念[1]。
高双折射率光子晶体光纤
高双折射率光子晶体光纤——探究新时代通讯的未来随着人类社会的日益发展，信息交流的重要性愈加彰显。
而在通讯的领域中，光纤作为信息传输的主要媒介之一，也在不断地优化与升级。
本文将介绍一种新型的，并探讨其在未来通讯中的应用前景。
一、的概述简称 PBF，是一种新兴的光纤新技术。
它采用光子晶体的结构来制造纤芯，使得纤芯具备高度的双折射率，从而实现更好的光传输性能。
相比传统的光纤，能够实现更高的带宽和更低的损耗，这也使得它在现代通讯系统中备受青睐。
二、的优势1.高带宽：的纤芯结构采用了光子晶体的结构，同时也具有高度的双折射率，这使得它的带宽大大提升，理论带宽可达到10TB/s，比传统光纤要高出数倍，大大提高了信息传输速率。
2.低损耗：传统光纤在传输过程中也会有一些光信号的损耗，而的制作材料更加均匀，所以它在传输过程中的光信号损失要比传统光纤更小。
3.避免信号串扰：由于传统光纤的共振结构，不同波长的信号会在纤芯中相互干扰，从而出现信号串扰。
而采用的纤芯结构为全光子晶体结构，能够实现波长分离，防止信号串扰。
三、的应用前景1.通讯领域：传统的光纤已经被广泛应用于通讯领域，而的出现则进一步扩大了光通讯的应用范围。
如今的高速互联网或者5G 网络，需要更高效，稳定的信号传输， PBF光纤这种应用前景广阔的技术得到越来越多的厂商和生产商所关注和采用。
2.医疗领域：随着科技的不断发展，医疗领域的设备或手术也更加高效。
在手术过程中，激光切割术在一些领域得到了广泛的应用，如白内障手术、近视眼激光矫正、皮肤减脂等等。
而 PBF 光纤技术的出现为这些激光手术提供了更好的选择，使得激光能够更精准地指向患处。
3.工业领域：高校院所和工业界经过多年的研究，利用构建了一种新型的光纤激光切割设备，成为制造业中重要的加工工具之一，为制造业发展提供了新的动力。
总之，是新一代光纤技术中的代表之一，在未来的现代通讯中将扮演着越来越重要的角色。
它的广泛应用将进一步推动科技的进步和社会的发展。
一种单芯高双折射光子晶体光纤的性能分析
关键词 ： 光子 晶体光纤 ； 高双折射 ； 有 限元法 ； 低损耗 中图分类号 ： ０ ４ ３ ６ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４— ８ ３ ３ ２ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６— ０ ０ ４ ９— ０ ４
１ 引言
光 子 晶体光 纤 （ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ， Ｐ Ｃ Ｆ ） ¨ 是 一种 可 以灵 活调 节结 构 的新 型光纤 ． 自２ ０世 纪 ９ ０年 代 光 子 晶体 光 纤 问世 以来 ， 大量 的研 究表 明 Ｐ Ｃ Ｆ能够 突破传 统 光纤 的许 多 约 束 ， 具有 高 双 折射 、 无 截 止 的单 模 传输 、 色 散 可调及 大模 面 积等 传统 光纤 不存 在 的特 殊性 质 ， Ｉ ４ 而受 到 了 国 内外 专 家学 者 的 广 泛研 究 ． 在 传 统 的光纤 中 ， 组成 基模 的两个 简并 的正 交偏 振模 的模 式折 射率 十分 相 近 ， 从 而 导致 光纤 中的模 场 能量 特别 容 易从 一个 偏 振模耦 合 到另 一个 偏振 模 中去 ， 从而 影 响其传 输 特性 ， 高 双 折射 Ｐ Ｃ Ｆ能 有 效 地解 决 这 一 问题 ． 高 双 折射光 子 晶体 光纤 在光 纤通 讯 和传感 系统 中具有 广泛 的应 用前 景 ． ＿ ５
一种高双折射光子晶体光纤模场和偏振特性的研究
一种高双折射光子晶体光纤模场和偏振特性的研究
顾晓蕴;陈鹤鸣
【期刊名称】《光学与光电技术》
【年(卷),期】2009(7)2
【摘要】采用平面波展开法分析一种填入了聚甲基丙稀酸甲酯并引入大空气孔的高双折射光子晶体光纤的模场和偏振特性,并研究其结构参数变化对偏振特性的影响。
研究表明这种高双折射光纤的基模模场具有较强的线偏振特性,模式双折射比普通光子晶体保偏光纤有较大提高。
研究结果为光子晶体保偏光纤的开发制作提供了理论基础。
【总页数】4页(P29-32)
【关键词】平面波展开法;光子晶体双折射光纤;聚甲基丙稀酸甲酯;双折射
【作者】顾晓蕴;陈鹤鸣
【作者单位】南京邮电大学光电工程学院光通信研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
1.折射率导模高双折射光子晶体光纤的偏振特性 [J], 娄淑琴;王智;任国斌;简水生
2.一种金填充高双折射光子晶体光纤偏振滤波器 [J], 甄海龙
3.一种高双折射光子晶体光纤的特性研究 [J], 于程程;励强华;谷芊志;张金辉
4.一种新型高双折射高非线性的光子晶体光纤特性研究 [J], 王江昀;张勇;曹晔;童
峥嵘
5.高双折射光子晶体光纤偏振模色散测量 [J], 杨广强;张霞;林健飞;宋继恩;黄永清;任晓敏
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光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性研究的开题报告
光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性研究的开题报告摘要：光子晶体光纤作为一种新型的光导纤维，由于其具备优秀的光学性能，已经在光通信、传感器、激光器等领域得到广泛的应用。
本文将主要研究光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性，明确其物理机制和影响因素，为其在实际应用中的调制和控制提供科学的依据和理论基础。
关键词：光子晶体光纤，双折射，偏振耦合，物理机制，调制和控制一、问题的提出随着信息技术的不断发展，对于传输、处理和存储信息的需求不断增加。
而光通信作为一种高速、大带宽的通信方式，正逐渐取代传统的电信技术。
其中，光子晶体光纤作为一种具备很多优秀性能的新型光导纤维，在光通信、传感器、激光器等领域得到了广泛的应用。
但是，光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性对其应用带来了一定的限制。
双折射会引起信号的偏移和扩散，偏振耦合会导致信号的损失和交叉干扰。
因此，深入研究光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性，明确其物理机制和影响因素，对其在实际应用中的调制和控制具有重要意义。
二、研究的目的和意义本文旨在研究光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性，明确其物理机制和影响因素，为其在实际应用中的调制和控制提供科学的依据和理论基础。
目的：1.探究光子晶体光纤的双折射现象及其物理机制。
2.研究光子晶体光纤的偏振耦合特性及其影响因素。
3.研究光子晶体光纤的调制和控制方法。
意义：1.为光子晶体光纤的应用提供重要的理论基础。
2.提高光子晶体光纤在光通信、传感器、激光器等领域的应用效率和性能。
3.对于新型光导纤维的研究具有借鉴意义。
三、研究的内容和方法研究内容：1.光子晶体光纤的结构及其光学特性。
2.光子晶体光纤的双折射现象及其物理机制的分析。
3.光子晶体光纤的偏振耦合特性及其影响因素的研究。
4.光子晶体光纤的调制和控制方法的研究。
研究方法：1.基于光学理论和数值模拟方法分析光子晶体光纤的结构和光学特性。
2.采用双折射和偏振分析技术，研究光子晶体光纤的双折射和偏振耦合特性。
《2024年光子晶体光纤光栅折射率传感特性的研究》范文
《光子晶体光纤光栅折射率传感特性的研究》篇一一、引言随着科技的发展，光纤传感技术已成为现代科技领域中的关键技术之一。
其中，光子晶体光纤光栅折射率传感技术因其高灵敏度、高分辨率、高稳定性等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究光子晶体光纤光栅的折射率传感特性，探讨其应用潜力及其优势。
二、光子晶体光纤光栅的基本原理光子晶体光纤光栅是一种具有周期性折射率变化的光纤结构，通过调制光纤内光的传播路径和相位变化来实现信息传输和调制。
其核心原理在于，光在传播过程中与光子晶体结构相互作用，发生干涉和衍射等现象，从而实现对光信号的调制和传输。
三、光子晶体光纤光栅的折射率传感特性1. 折射率传感原理：当外界环境折射率发生变化时，光子晶体光纤光栅的周期性结构会受到影响，导致光的传播路径和相位变化。
通过检测这些变化，可以实现对环境折射率的测量。
2. 传感特性分析：光子晶体光纤光栅具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性的特点。
其灵敏度高，能够检测到微小的折射率变化；分辨率高，可以实现对不同折射率物质的精确测量；稳定性好，能够在复杂环境下保持稳定的测量性能。
四、实验研究为了进一步研究光子晶体光纤光栅的折射率传感特性，我们进行了以下实验：1. 制备不同结构的光子晶体光纤光栅；2. 在不同折射率环境下测试其传感性能；3. 分析实验数据，得出结论。
实验结果表明，光子晶体光纤光栅在不同折射率环境下表现出良好的传感性能，具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性的特点。
此外，我们还发现，通过优化光子晶体光纤光栅的结构和制备工艺，可以进一步提高其传感性能。
五、应用前景与优势光子晶体光纤光栅折射率传感技术具有广泛的应用前景和优势。
首先，其高灵敏度和高分辨率使得它能够实现对微小折射率变化的精确测量，为许多领域提供了新的解决方案。
其次，其高稳定性使得它能够在复杂环境下保持稳定的测量性能，具有很高的实用价值。
此外，光子晶体光纤光栅制备工艺成熟，成本低廉，易于规模化生产，为推广应用提供了有力支持。
高双折射椭圆纤芯类矩形排布光子晶体光纤的性能研究
高双折射椭圆纤芯类矩形排布光子晶体光纤的性能研究郦逸舟;谭芳;刘润泽;李飞宇;孙英泰【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(47)2【摘要】高双折射光子晶体光纤具有较强的线偏振光保持能力,采用Bi_(2)O_(3)-GeO_(2)-Ga_(2)O_(3)多组分激光玻璃材料作为纤芯设计了独特结构的高双折射光子晶体光纤。
运用有限元法结合完美边界条件,得出该光子晶体光纤在1.55μm和1.80μm波长下,双折射系数分别为5.207×10^(-2)和6.882×10^(-2)。
在1.55μm波长处,X和Y极化方向的限制损耗分别为1.386×10^(-5)dB/km和5.386×10^(-7)dB/km。
非线性系数表明,结构参数M(D/Λ)分别为0.7和0.8的光子晶体光纤,非线性系数在X和Y极化方向上,范围分别在4.374×10^(3)-4.906×10^(3)km^(-1)·W^(-1)和5.621×10^(3)-6.978×10^(3)km^(-1)·W^(-1)之间。
本文所设计的高双折射光子晶体光纤的独特结构和优异性能特点,为光通信和光传感等应用领域提供了新的解决方案。
【总页数】8页(P23-30)【作者】郦逸舟;谭芳;刘润泽;李飞宇;孙英泰【作者单位】长春大学理学院【正文语种】中文【中图分类】TN253【相关文献】1.新型高双折射微结构纤芯光子晶体光纤的可调谐超连续谱的特性研究2.高双折射类椭圆纤芯光子晶体光纤设计与分析3.椭圆空气孔矩形结构光子晶体光纤的高双折射及限制损耗分析4.基于椭圆孔包层和微型双孔纤芯的新型高双折射光子晶体光纤5.基于椭圆孔微结构纤芯的高双折射光子晶体光纤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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具有高双折射光子晶体光纤特性分析与研究
具有高双折射光子晶体光纤特性分析与研究
摘要：光子晶体光纤作为一种新兴的光纤传输技术，在光通信、光传感等领域具有广泛的应用前景。
本文通过对具有高双折射特性的光子晶体光纤的研究与分析，从光纤的制备过程、光纤的传输特性、光纤的偏振相关特性等方面进行了深入的阐述与探讨。
1. 引言
在光通信和光传感领域，光纤作为一种重要的传输介质，以其带宽大、传输损耗小等优势而备受关注。
传统的光纤具有单折射特性，然而在某些应用中，需要一种具有高双折射特性的光纤来满足特定的传输需求。
光子晶体光纤作为一种新型的光纤结构，在光传输中具有独特的优势，具有高双折射特性的光子晶体光纤更是引人注目。
2. 光子晶体光纤的制备过程
光子晶体光纤的制备通常采用光纤拉制技术。
首先，通过高纯度的石英玻璃材料制备光纤的芯杆材料，然后通过拉伸和熔融等工艺形成一种具有周期性微结构的光子晶体结构。
制备过程中的参数调控直接影响光子晶体光纤的性能，例如芯杆材料的纯度、拉伸速度、拉伸温度等。
3. 光子晶体光纤的传输特性
与传统的单模光纤相比，具有高双折射特性的光子晶体光纤在传输中表现出独特的特性。
首先，光子晶体光纤具有较大的模场面积，可以实现更低的非线性效应和更低的色散效应。
其次，光子晶体光纤具有高度的模式选择性，可以实现光波在特定频率范围内的选择性传输。
此外，光子晶体光纤还具有较低的损
耗和高的带宽等优点。
4. 光子晶体光纤的偏振相关特性
光子晶体光纤的偏振相关特性是其独特性能的重要组成部分。
具有高双折射特性的光子晶体光纤能够实现偏振保持和调控等功能。
通过调节光子晶体光纤的结构参数，可以实现对特定偏振模式的选择传输，实现偏振编码和解码等应用。
5. 应用前景与展望
在光通信、光传感等领域，具有高双折射特性的光子晶体光纤具有广阔的应用前景。
其高度的模式选择性和低损耗特性使其在多通道传输、色散补偿等方面具备重要的应用潜力。
此外，光子晶体光纤还可以应用于光传感领域，通过光纤中的微小结构变化实现对环境参数的高灵敏度检测。
6. 结论
通过对具有高双折射光子晶体光纤的特性分析与研究，可以看出光子晶体光纤具有独特的传输特性和偏振相关特性。
光子晶体光纤的制备工艺和结构参数调控对其性能有重要影响，进一步的研究与探索将有助于光子晶体光纤的应用与发展。
关键词：光子晶体光纤；高双折射；制备过程；传输特性；偏振相关特性；应用前
综上所述，光子晶体光纤具有高度的模式选择性、较低的损耗和高的带宽等优点，其偏振相关特性使其具备偏振保持和调控的功能。
光子晶体光纤在光通信、光传感等领域有广泛的应用前景，可以实现多通道传输、色散补偿等重要应用，并通过微小结构变化实现环境参数的高灵敏度检测。
进一步的研究与探索将有助于光子晶体光纤的应用与发展。