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《陕西师范大学》 2018年
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基于平面波导的超连续谱产生技术研究

赵伟  
【摘要】:非线性光学是现代光学的一个分支,主要研究光在非线性介质中的非线性效应和应用。激光技术的发展为非线性光学研究提供了高强度、高相干性的光源,超连续谱(supercontinuum,SC)是非线性光学研究的重要部分,超连续谱是光脉冲入射通过非线性介质时,经过一系列的非线性作用形成极大展宽和平坦的频谱。产生超连续谱的非线性介质主要有光纤、光子晶体光纤和波导。本文对产生超连续谱的非线性介质进行研究,分析和设计平面波导结构,基于四阶龙格库塔法求解偏微分方程,通过模拟产生了较大范围的超连续谱。本文首先调研了国内外超连续谱的研究进展,发现光纤和光子晶体光纤中频谱展宽的局限性,频谱展宽范围较小,光纤和光子晶体光纤需要传输距离长,不利于光学器件的集成化发展。其次,基于有限元算法来分析波导模式传输和色散特性。然后,对波导模式分析与色散求解,主要对波导结构设计,对波导色散计算,通过对色散曲线平整度、色散值大小、零色散点位置的比较,优化出适合超连续谱产生的波导结构,通过研究普通波导中的模式特点,得到的波导具有较大的主模截止波长,较宽的工作带宽和低特性阻抗等优点,使得光波能够在波导内传输时有效模式面积得到很好的控制,能够将脉冲能量有效的束缚在平面波导内进行传输。最后,建立脉冲包络的广义非线性薛定谔方程,研究非线性效应的影响,结合数值模拟分析光脉冲通过非线性介质时,在色散和非线性效应共同作用下,输出的脉冲光在频域上得到大范围光谱展宽的现象,理论上选用飞秒脉冲做泵浦光源,入射脉冲中心波长为4μm,脉宽180 fs,输出频谱强度在-40 dB时频谱宽度为2.0到7.5 μm。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN25

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄龙;冯国英;廖宇;;利用超连续谱激光实现自由空间光通信[J];红外与激光工程;2015年12期
2 Ananth Z.Subramanian;Eva Ryckeboer;Ashim Dhakal;Frédéric Peyskens;Aditya Malik;Bart Kuyken;Haolan Zhao;Shibnath Pathak;Alfonso Ruocco;Andreas De Groote;Pieter Wuytens;Daan Martens;Francois Leo;Weiqiang Xie;Utsav Deepak Dave;Muhammad Muneeb;Pol Van Dorpe;Joris Van Campenhout;Wim Bogaerts;Peter Bienstman;Nicolas Le Thomas;Dries Van Thourhout;Zeger Hens;Gunther Roelkens;Roel Baets;;Silicon and silicon nitride photonic circuits for spectroscopic sensing on-a-chip [Invited][J];Photonics Research;2015年05期
3 靳爱军;王泽锋;侯静;王彦斌;姜宗福;;光子晶体光纤反常色散区抽运产生超连续谱的相干特性分析[J];物理学报;2012年12期
4 乔丽;冯鸣;刘组学;孟婕;吕可诚;;飞秒脉冲在硅波导中产生超连续谱的研究[J];物理学报;2011年10期
5 蔡托;桑田;张小伟;;色散和非线性效应对高斯脉冲综合影响的理论分析[J];光子学报;2010年05期
6 季玲玲;陈伟;曹迎春;杨振宇;陆培祥;;双折射光子晶体光纤中基于孤子分裂的超连续光谱产生[J];物理学报;2009年08期
7 赵磊;隋展;朱启华;张颖;左言磊;;分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程的改进及精度分析[J];物理学报;2009年07期
8 郭媛;阮双琛;于永芹;王云才;;光子晶体光纤产生超连续谱的相干性研究(英文)[J];深圳大学学报(理工版);2007年02期
9 李遵云,陈东明,何天敬,刘凡镇;斯托克斯和反斯托克斯拉曼位移差与时间反演对称性[J];化学物理学报;2005年05期
10 ;Supercontinuum Generation Enhanced by Cross-phase Modulation in Dispersion-flattened and Decreasing Fiber[J];Semiconductor Photonics and Technology;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 雷宇;皮秒脉冲泵浦超连续谱产生研究[D];国防科学技术大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康丽;朱文越;;超连续谱激光大气传输特性研究进展[J];大气与环境光学学报;2015年06期
2 刘芹;冯谦;朱呈良;吴文豪;龚作豪;沈君凤;;超连续谱的数值仿真分析[J];信息通信;2015年08期
3 汪翠;戴世勋;杨佩龙;张培晴;王训四;刘自军;陈飞飞;沈祥;聂秋华;;基于硫系玻璃/碲酸盐玻璃复合微结构光纤的红外超连续谱输出特性研究[J];光学学报;2015年08期
4 刘燕;张素英;;横向非周期调制的五次非线性薛定谔方程的精确孤子解[J];量子光学学报;2015年02期
5 王跃;李永倩;李晓娟;孟祥腾;王宇;;单模光纤中无初始啁啾超高斯脉冲特性的研究[J];光通信研究;2015年01期
6 李建设;李曙光;赵原源;韩颖;陈海良;韩晓明;周桂耀;;在远离光子晶体光纤零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲产生四波混频及孤子效应的实验研究[J];物理学报;2014年16期
7 张世强;蔡雷;张政;卢慧玲;周松青;瞿谱波;;超连续谱激光光束质量特性[J];红外与激光工程;2014年05期
8 张虎;陈健;;高速相干光通信系统中残留色散均衡器研究[J];光子学报;2014年09期
9 张巨慧;胡明列;刘博文;柴路;王清月;;耗散孤子脉冲的放大和超连续光谱的产生[J];中国激光;2014年04期
10 黄诗盛;张格霖;韦会峰;李会权;林荣勇;罗杰;陈抗抗;闫培光;;双包层七芯光子晶体光纤超连续谱的产生及模式分析[J];中国激光;2013年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵伟;基于平面波导的超连续谱产生技术研究[D];陕西师范大学;2018年
2 朱坤占;高阶非线性效应对艾里脉冲传输特性的影响[D];内蒙古大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 水生军;;无线光通信及其关键技术分析[J];电脑知识与技术;2014年09期
2 吴从均;颜昌翔;高志良;;空间激光通信发展概述[J];中国光学;2013年05期
3 王彦斌;熊春乐;侯静;陆启生;彭杨;陈子伦;;长脉冲抽运光子晶体光纤四波混频和超连续谱的理论研究[J];物理学报;2011年01期
4 李林栗;冯国英;杨浩;周国瑞;周昊;朱启华;王建军;周寿桓;;纳米光纤的色散特性及其超连续谱产生[J];物理学报;2009年10期
5 李晓坤;刘百玉;欧阳娴;白永林;党君礼;舒雅;熊发田;雷娟;;用于激光脉冲整形的任意电脉冲产生技术研究(英文)[J];光子学报;2009年08期
6 刘丁;闫晓妹;;基于滑模控制实现分数阶混沌系统的投影同步[J];物理学报;2009年06期
7 杨浩;冯国英;朱启华;王建军;李林栗;周昊;周寿桓;;纳米光纤中超连续谱的研究[J];光谱学与光谱分析;2009年04期
8 张若洵;杨世平;;基于反馈线性化的分数阶混沌系统的同步[J];河北师范大学学报(自然科学版);2009年01期
9 胡建兵;韩焱;赵灵冬;;基于Lyapunov方程的分数阶混沌系统同步[J];物理学报;2008年12期
10 胡涛平;罗青;颜森林;汪静;;五阶非线性下零色散附近的调制不稳定性[J];光子学报;2008年07期
【相似文献】
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1 黄龙;冯国英;廖宇;;利用超连续谱激光实现自由空间光通信[J];红外与激光工程;2015年12期
2 梁田;冯小妹;;利用光纤产生平坦超连续谱的研究进展[J];激光与光电子学进展;2016年06期
3 ;国防科大侯静:如磐信念点亮“强军之光”[J];科学家;2016年18期
4 张会;王祎;常胜江;;光子晶体光纤中超连续谱产生的蓝移光谱分析[J];光子学报;2010年11期
5 徐永钊,徐文成,于丙,陈泳竹,崔虎,刘颂豪;色散平坦渐减光纤中超连续谱的产生[J];光学学报;2004年06期
6 高静;葛廷武;李伍一;伍剑;王智勇;;吉赫兹高功率全光纤超连续谱激光光源[J];中国激光;2014年11期
7 陈泳竹,徐文成,崔虎,陈伟成,刘颂豪;光纤色散对超连续谱产生的影响[J];光学学报;2003年03期
8 孙畅;葛廷武;李思源;张晶;王智勇;;67.9W高功率全光纤白光超连续谱激光器[J];强激光与粒子束;2014年12期
9 张斌;杨未强;侯静;吕信明;姜宗福;;1.9~4.3 μm全光纤中红外超连续谱光源[J];中国激光;2013年11期
10 汉泽西;张娟;曾祥梅;甘志强;;光纤中超连续谱的产生与分析[J];电子设计工程;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张存林;牧凯军;;金属薄膜和空气等离子体的太赫兹超连续谱[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年
2 谢栋;文建国;;一种适合低阈值中红外超连续谱产生的新型微结构光纤[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 卫艳芬;徐永钊;;色散渐减光纤中初始啁啾对超连续谱产生的影响(英文)[A];第十一届中国通信学会学术年会论文集[C];2015年
4 夏兰叶;谢栋;文建国;文双春;;微结构硫化物光纤中中红外超连续谱的产生[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 姚金妹;张斌;杨未强;殷科;侯静;;中红外超连续谱光源研究进展[A];2013年(第五届)西部光子学学术会议论文集[C];2013年
6 姚金妹;张斌;杨未强;殷科;侯静;;中红外超连续谱光源研究进展[A];黑龙江、江苏、山东、河南、江西 五省光学(激光)联合学术‘13年会论文(摘要)集[C];2013年
7 郭春雨;阮双琛;陈祖聪;欧阳德钦;闫培光;韦会峰;胡学娟;;高功率连续波泵浦超连续谱光源及其平坦化研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 李海宁;张丽平;吴宏;李贤;丁良恩;徐晗;曾和平;;光丝中飞秒脉冲的超连续谱及其应用的探索研究[A];2006年全国强场激光物理会议论文集[C];2006年
9 张会;袁景和;常胜江;覃业文;;光子晶体光纤反常色散区产生超连续谱的数值分析[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 曾小明;魏晓峰;朱启华;黄小军;王逍;王晓东;周凯南;刘兰琴;蒋东镔;;超连续谱注入光参量放大的宽带1053 nm飞秒脉冲产生技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 王握文 特约通讯员 马金铭;创新,置于全球视野下[N];解放军报;2013年
2 马金铭;以战斗姿态勇攀科技高峰[N];科技日报;2013年
3 本报特约记者 王握文 本报通讯员 马金铭;以全球视野推动创新发展[N];科技日报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙畅;高功率白光超连续谱光纤激光及其合束技术的研究[D];北京工业大学;2017年
2 刘鹏希;基于光谱分析的血液种属分析仪实现及鉴别方法研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所);2017年
3 谌鸿伟;基于光子晶体光纤的高功率全光纤超连续谱光源[D];国防科学技术大学;2014年
4 阮双琛;光子晶体光纤超连续谱与激光器和Nd:GdVO_4激光器的研究[D];天津大学;2004年
5 张斌;光谱可控的可见光超连续谱与中红外超连续谱产生研究[D];国防科学技术大学;2012年
6 杨未强;高功率全光纤中红外超连续谱光源研究[D];国防科学技术大学;2014年
7 刘虹遥;基于光纤的超连续谱产生、光参量放大及其应用研究[D];北京邮电大学;2012年
8 洪伟毅;双色场量子调控及宽带超连续谱的产生[D];华中科技大学;2010年
9 池俊杰;全纤化超短脉冲掺镱光纤激光器及产生超连续谱的研究[D];北京工业大学;2015年
10 刘楚;长脉冲泵浦光纤超连续谱光源及其稳定性研究[D];北京交通大学;2012年
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1 曾言;高相干度超连续谱光源的研究[D];湖北工业大学;2018年
2 赵伟;基于平面波导的超连续谱产生技术研究[D];陕西师范大学;2018年
3 高鹏飞;基于高非线性光纤中红外超连续谱产生的数值研究[D];陕西师范大学;2017年
4 韩宇;紫外—可见增强超连续谱光纤光源[D];北京工业大学;2017年
5 莫坤东;基于2微米脉冲光纤激光器的超连续谱及拉曼激光研究[D];电子科技大学;2018年
6 李瑶;超连续谱激光器热效应分析[D];电子科技大学;2018年
7 李飞超;基于可调谐和超连续谱激光的CO_2检测技术研究[D];河北大学;2017年
8 黄允翀;光纤中超连续谱产生的研究[D];华南理工大学;2010年
9 张斌;飞秒脉冲在拉锥光纤中传输特性与超连续谱产生的研究[D];北京工业大学;2008年
10 靳爱军;超连续谱光源相干特性研究[D];国防科学技术大学;2011年
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