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《华中科技大学》 2006年
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光子晶体光纤及其耦合分析

陈丽颖  
【摘要】: 近年来出现了一种新型结构的光纤——光子晶体光纤。光子晶体光纤是一种将二维光子晶体结构引入光纤中而制成,从截面上来看,它是在石英介质上周期性地分布一些空气孔,纤芯由中心缺陷形成。它的导光机理与传统光纤的全内反射方式有很大不同,利用光子晶体中存在的光子禁带效应导光,落在频率禁带范围内的光就不能在光子晶体中传播。在单模传输、色散、损耗以及非线性效应方面表现出了许多不同于传统光纤的优良特性。目前,对光子晶体光纤的研究表明,它将有广阔的应用天地。 本文分别用等效折射率法和有限元分析法对光子晶体光纤的模场分布情况进行了理论分析,得到了光子晶体光纤的模场分布情况随其结构参数变化的趋势,并用有限元分析法得到类似结果映证了结果的正确性。 本文进一步对全内反射型光子晶体光纤与传统单模光纤的耦合损耗情况进行了分析,得到了光子晶体光纤的结构参数对于耦合损耗的主要来源——模场失配损耗的影响关系,通过合理的选择光子晶体光纤的填充比、跨距及空气孔柱直径可以有效的减小模场失配损耗;对次要损耗因素菲涅尔反射也进行了一定的分析,得出相对于模场失配菲涅尔反射可以忽略的结论。并且对两种光纤耦合的具体实现方法进行了讨论。最后,本文针对无休止单模光纤以及色散平坦光纤与传统单模光纤的耦合单独进行了分析,得到了对应的耦合损耗情况。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN818

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【参考文献】
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