收藏本站
《天津大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多芯光子晶体光纤激光器及光子晶体光纤表面等离子体共振传感研究

郑一博  
【摘要】:光子晶体光纤以其灵活的结构设计和优异的光学性能受到广泛关注,成为光纤光学领域中研究的热点,尤其在光纤激光和光纤传感领域中尤为突出。本文从理论和实验出发研究了多芯光子晶体光纤和柚子型光子晶体光纤在以上两个领域中的应用:利用有限元法数值模拟了多芯光子晶体光纤激光器的模场和温度分布特性;开展了18芯光子晶体光纤激光器的近场同相位超模选择及纵向温度分布的实验研究;数值模拟并实验分析了基于柚子型光子晶体光纤的表面等离子共振传感特性。 本文的主要工作和创新点归纳如下: 1.理论分析了多芯光子晶体光纤激光器的模式耦合原理及超模分布特性,利用有限元法分别对具有16芯矩形阵列结构及18芯和19芯环形阵列结构的光子晶体光纤激光器的超模分布特性进行了数值模拟分析。 2.分析研究了光纤激光器的泵浦耦合系统,采用Basic语言对耦合过程进行了可视化编程设计,分析了不同透镜组合的耦合特性;通过选用两块凸面相对的非球面透镜组成了泵浦耦合系统,实现了对泵浦光1:1的高效空间耦合;利用显微物镜和CMOS图像传感器结合图像处理技术自主设计了一套光纤激光器近场观测装置,实现了对光子晶体光纤端面的显微成像,并实时观测了18芯PCF激光器的近场模式分布特性;采用折叠腔和小孔选模技术实现了18芯PCF激光器同相位超模的选模输出,当泵浦功率为33.75W时获得了14.85W的1037nm单一波长的激光输出。 3.理论分析了PCF激光器的热传导机理,利用有限元法数值模拟了高功率泵浦下单芯、18芯和19芯PCF激光器的端面热分布特性;采用光纤光栅阵列温度测量方法实验测量了18芯PCF激光器在自然散热条件下的纵向温度分布特性,结合数值模拟方法分析研究了其三维温度分布特性。 4.数值模拟了采用五瓣和六瓣结构的柚子型光子晶体光纤的表面等离子共振传感特性;模拟研究了镀银薄膜、填充银纳米线及混合填充三种金属介质填充方式对PCF-SPR传感特性的影响;开展了基于六瓣柚子型PCF的镀银薄膜实验并研究了其表面等离子共振特性。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘博文;胡明列;宋有建;柴路;王清月;;高功率掺镱大模面积光子晶体光纤飞秒激光放大器的实验研究[J];中国激光;2008年03期
2 林伟欣;阮双琛;闫培光;吕玉祥;;保偏光子晶体光纤激光器实验研究[J];深圳大学学报(理工版);2009年01期
3 宋锐;陈胜平;侯静;陆启生;;70W全光纤超连续谱光源[J];强激光与粒子束;2011年03期
4 娄淑琴,王智,任国斌,简水生;有中心缺陷孔的椭圆孔光子晶体光纤传输特性研究[J];光学学报;2004年09期
5 牛静霞;周桂耀;侯蓝田;宋昭远;靳涛涛;董世蕊;夏长明;;光子晶体光纤在光纤激光器中的应用[J];光通信技术;2009年01期
6 刘锐,瞿荣辉,陈晨,韩秀友,黄冲,方祖捷;高功率光子晶体光纤激光器研究进展[J];激光与光电子学进展;2005年08期
7 李曙光,刘晓东,侯蓝田;光子晶体光纤进展及其应用[J];世界科技研究与发展;2001年06期
8 陈鹤鸣,魏贤虎,张敏锋;光子晶体光纤的模式分析与色散估算[J];南京邮电学院学报;2003年02期
9 李曙光,刘晓东,侯蓝田;接近于零色散的色散平坦光子晶体光纤的数值模拟与分析[J];中国激光;2004年06期
10 方晓惠;胡明列;宋有建;谢辰;柴路;王清月;;多芯光子晶体光纤锁模激光器[J];物理学报;2011年06期
11 牛静霞;李静;;光子晶体光纤的特性及应用[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年08期
12 栗岩锋,王清月,胡明列;光子晶体光纤的矢量有效折射率分析方法[J];中国激光;2004年11期
13 宋有建;胡明列;刘博文;柴路;王清月;;高能量掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤孤子锁模飞秒激光器[J];物理学报;2008年10期
14 李曙光,刘晓东,侯蓝田;光子晶体光纤色散补偿特性的数值研究[J];物理学报;2004年06期
15 李曙光,刘晓东,侯蓝田;光子晶体光纤的导波模式与色散特性[J];物理学报;2003年11期
16 ;光纤及其传输理论[J];中国光学与应用光学文摘;2008年03期
17 宋有建;胡明列;谢辰;柴路;王清月;;输出近百纳焦耳脉冲能量的光子晶体光纤锁模激光器[J];物理学报;2010年10期
18 于永芹,阮双琛,杜晨林,姚建铨;飞秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生1.3μm区域的光谱展宽(英文)[J];光子学报;2005年04期
19 刘笑东;周述文;杨鹏;王东波;杨德胜;吴少波;袁树忠;金龙;;光纤光栅用PCF的制备[J];光纤与电缆及其应用技术;2007年05期
20 宋有建;胡明列;张弛;柴路;王清月;;高脉冲能量大模场面积光子晶体光纤飞秒激光器[J];科学通报;2008年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 仲琦;张舒怡;钱小石;徐飞;陆延青;;光子晶体光纤中的模式干涉[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
2 王闵;代吉祥;杨明红;;光子晶体光纤化学腐蚀的数值模拟和实验研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 刘晓颀;孙伟民;姜宇;刘永军;于海娇;;圆环形光子晶体光纤特性分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 李鹏;赵建林;;多芯光子晶体光纤的耦合特性研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
5 孙伟民;刘晓颀;;多芯液晶光子晶体光纤优化设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 梁健;云茂金;孔伟金;孙欣;张文飞;席思星;尹霞;杨学宗;;新型高双折射光子晶体光纤特性分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 刘小龙;张霞;黄永清;郑龙;王亚苗;任晓敏;;光子晶体光纤表面增强拉曼散射衬底的研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
8 李相;陈胜平;司磊;;W型光子晶体光纤模型概述与滤波特性研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 王泽锋;刘小明;侯静;;光子晶体光纤色散特性的数值计算与实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 王闵;代吉祥;杨明红;;侧边抛磨光子晶体光纤的光学特性研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈传武;光子晶体光纤项目通过验收[N];中国化工报;2010年
2 记者 杨念明 通讯员 汪红霞 实习生 罗璇;掌握新一代光纤研制技术[N];湖北日报;2010年
3 本报记者 刘祖华;做中国人自己的光纤激光器[N];中国组织人事报;2011年
4 记者 涂亚卓 通讯员 廖巧玲 实习生 余笑寒;高性能光纤激光器开发成功[N];湖北日报;2008年
5 记者 刘宇雄;激光加工可带动制造业转型升级[N];广东科技报;2009年
6 记者 杨文平 实习生 王晓琼;两名“千人计划”人才谈人才培养[N];长江日报;2010年
7 记者 郑欣荣 通讯员 李宏 肖辉;1项全球之最 9项全国之最[N];长江日报;2011年
8 钟阳;我国独立研出核聚变装置核心部件[N];中国企业报;2009年
9 凃燕;烽火通信新型光纤项目通过国家验收[N];人民邮电;2010年
10 ;我制成核聚变装置核心部件[N];南方日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑一博;多芯光子晶体光纤激光器及光子晶体光纤表面等离子体共振传感研究[D];天津大学;2012年
2 闫贺;基于光子晶体光纤的表面增强拉曼探针的实验研究[D];清华大学;2009年
3 徐惠真;新型光子晶体光纤结构设计及应用研究[D];北京邮电大学;2011年
4 李宏雷;新型光子晶体光纤及其实用化相关技术研究[D];北京交通大学;2010年
5 程同蕾;混合型光子晶体光纤理论及超连续实验研究[D];天津大学;2010年
6 方晓惠;多芯光子晶体光纤飞秒激光系统及其在频率变换中的应用[D];天津大学;2010年
7 夏长明;掺镱石英玻璃及其光子晶体光纤的制备和特性研究[D];燕山大学;2012年
8 郭铁英;新型光子晶体光纤及面向其应用的关键技术研究[D];北京交通大学;2010年
9 史青;光子晶体光纤及其在传感领域的应用研究[D];南开大学;2010年
10 苑金辉;光子晶体光纤特性及其应用的研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张国亮;光子晶体光纤的特性及其应用于光纤激光器中的研究[D];北京交通大学;2010年
2 耿鹏程;具有七芯结构及带隙特性的掺镱光子晶体光纤的研究[D];燕山大学;2010年
3 冯荣普;非石英中红外高双折射光子晶体光纤基本特性研究[D];燕山大学;2011年
4 武文彬;光子晶体光纤理论及其端面处理研究[D];北京交通大学;2011年
5 张磊;高非线性光子晶体光纤设计及其超短脉冲传输特性研究[D];燕山大学;2010年
6 李立肖;光子晶体光纤的双零色散和非线性特性的理论和实验研究[D];燕山大学;2010年
7 陈琰;飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输[D];重庆大学;2010年
8 唐娅荔;用于光纤传感器的带隙型光子晶体光纤的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 卢敬娟;双包层高数值孔径掺镱光子晶体光纤的研究[D];长春理工大学;2010年
10 姚艳艳;双折射光子晶体光纤中超短激光脉冲传输特性的研究[D];燕山大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978