摻鍺光子晶體光纖特性研究.pdf

1、光子晶體光纖是一種在光纖軸向方向上具有周期性微結(jié)構(gòu)氣孔陣列的光纖，靈活設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)便能實(shí)現(xiàn)無(wú)休止單模傳輸、高非線(xiàn)性、高雙折射、可控色散、大模場(chǎng)面積等普通光纖無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。其在光通信、非線(xiàn)性光學(xué)、光電子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也已成為國(guó)際光電子行業(yè)的熱門(mén)課題。
　　光纖纖芯摻雜可以提高光纖材料的光敏性，玻璃材料的光敏性是使光纖受紫外光照射后其折射率發(fā)生永久性改變的一種特性，是制作光纖光柵的基礎(chǔ)。在提高光纖光敏性的同時(shí)，通過(guò)改變摻雜纖芯的半徑大

2、小、濃度大小還能改變?cè)诓▽?dǎo)內(nèi)傳播模式的有效折射率，這也將會(huì)對(duì)光柵模式之間的耦合產(chǎn)生影響，所以研究纖芯摻雜對(duì)光子晶體光纖特性的影響可以對(duì)更好的設(shè)計(jì)制作光纖光柵等光纖器件提供理論基礎(chǔ)。
　　本文首先從固定結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖出發(fā)，研究纖芯摻鍺對(duì)光子晶體光纖模式特性的影響，包括不同的摻鍺半徑，不同的摻鍺濃度對(duì)光子晶體光纖導(dǎo)波模式、基模有效折射率的影響。然后通過(guò)改變光纖包層結(jié)構(gòu)，觀察不同的纖芯摻鍺光子晶體光纖模式隨結(jié)構(gòu)改變的情況。最后，研究

3、了纖芯摻鍺對(duì)光子晶體光纖特性的影響，包括光子晶體光纖的模式截止特性、非線(xiàn)性特性、色散特性以及與SMF-28光纖的接續(xù)損耗。
　　我們發(fā)現(xiàn)，不同的摻鍺半徑將會(huì)對(duì)光纖基模有效折射率產(chǎn)生較大影響，在較大摻鍺半徑時(shí)，影響光子晶體光纖的導(dǎo)光機(jī)制將發(fā)生變化。同時(shí)，較大的摻鍺半徑及濃度會(huì)影響光子晶體光纖的模式截止特性、非線(xiàn)性特性、及色散特性，如高摻鍺半徑使光纖的模式截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波段移動(dòng)，截止相對(duì)孔徑向小相對(duì)孔徑處移動(dòng)；高的摻鍺濃度會(huì)使光纖的非線(xiàn)