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《浙江大学》 2005年
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光子晶体光纤的理论分析及其在THz波导分析中的应用

刘珂  
【摘要】:光子晶体光纤从提出到实现,迄今为止已经取得了异常迅猛的发展,是一个正在发展的新的研究领域。作为光波导的一种,光子晶体光纤的结构使它有了与普通光纤不同的性质。光子晶体光纤早期的支持者就曾预言光子晶体光纤能够获得极低的损耗(约0.01dB/km),极低的色散,而且能够传输很高的光功率。而光子晶体光纤的研究已经表明,光子晶体光纤的应用远不止此,它还有着更广阔的应用天地。 本文就围绕着光子晶体光纤进行研究,将重点放在光子晶体光纤的理论分析上。从归纳整理目前常用的种种分析光子晶体光纤的方法入手,通过比较,选择了简便实用的时域有限差分法,经过对时域有限差分法的研究,在结合光子晶体光纤本身的结构和导光特性之后,建立并编写了计算光子晶体光纤传播特性的应用程序,并结合具体的例子得到了光子晶体光纤的传播特性,为进一步的理论研究提供了一个较好的平台和基础。 在实验部分,利用现有的资源,建立了光子晶体光纤观察和实验的基本平台,观察了光子晶体光纤的模场分布以及单模特性,并通过同理论计算结果的比较,验证了理论分析的正确性。此外,通过对已有的光子晶体光纤应用研究的资料整理和收集,总结了光子晶体光纤的应用研究现状和研究特点,提出了这个新兴研究领域的若干发展方向的看法,为以后的应用研究提供借鉴经验。 同时,通过将程序应用于作为目前研究热点的太赫兹波,证明这种分析方法对于太赫兹波段的波导计算同样有效,为设计具有类似光子晶体光纤的结构的太赫兹波波导提供了思路。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN25

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