导读:本文包含了双包层光子晶体光纤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光子晶体光纤,有限元法,高双折射,非线性
双包层光子晶体光纤论文文献综述
于锦华,励强华,于程程[1]（2019）在《内包层椭圆孔光子晶体光纤光学特性分析》一文中研究指出针对光纤通信和传感系统中高双折射的应用需求,文章提出了一种新型光子晶体光纤,其包层由圆形空气孔按六角晶格结构排列而成,将最内层设计为4个椭圆空气孔和两个小圆空气孔。采用全矢量有限元法,通过改变内包层椭圆空气孔的椭圆率和圆形空气孔的大小,对该光纤的有效折射率、双折射系数、非线性系数和色散特性进行了仿真研究,仿真结果表明,当椭圆率为0.5,小圆孔直径为0.8μm时,在波长为1 550 nm处可得到4.22×10~(-2)的高双折射系数、109.65 km~(-1)·W~(-1)的高非线性系数和低至-14 ps/(nm·km)的色散值。文章提出的光子晶体光纤具有高双折射及高非线性的性质,可应用于光开关等领域,为光纤通信和光纤传感等方面的研究提供了理论基础。(本文来源于《光通信研究》期刊2019年04期）
黄国家,马诗章,王恋,李仕平,冯文林[2]（2019）在《基于包层腐蚀优化折射率敏感的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪》一文中研究指出为了减小光纤包层厚度并提升干涉仪的折射率灵敏度,设计一种结构简单、容易制作的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪。首先,在两根单模光纤之间熔接一段光子晶体光纤(PCF);然后,在自制的腐蚀槽中采用氢氟酸进行化学腐蚀来减小包层厚度,并通过控制变量的方法,研究光子晶体光纤的长度、腐蚀时间,以及环境温度对制得的干涉仪灵敏度的影响。结果表明,随着光纤长度增加,制得的干涉仪的灵敏度提高。将3cm的PCF在质量分数为40%的氢氟酸溶液中腐蚀40min后,制得的干涉仪的灵敏度增加了约3倍。环境温度对制得的干涉仪的灵敏度几乎无影响。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期）
王冬晔[3]（2019）在《双包层光子晶体光纤受激布里渊散射慢光的研究及应用》一文中研究指出近年来,光纤通信技术高速发展,人们对超高速大容量的光纤通信需求不断提升,在这种时代背景下,全光通信网络技术是下一代通信技术的必然选择。光缓存和光路由是实现全光通信网络过程中的关键技术,目前为止还没有成熟的技术和应用。可控快慢光技术是实现光缓存的潜在技术之一,而在光纤中基于受激布里渊散射的快慢光具有工作波长灵活可调、室温下易操作等优点,因此受到广泛关注。本文利用有限元法模拟计算了双包层As_2Se_3硫化物光子晶体光纤结构对慢光特性的影响,分析了液体填充双包层光子晶体光纤慢光的温度响应。主要研究内容及取得成果如下:考虑了声场的高阶模式,研究了双包层As_2Se_3硫化物光子晶体光纤内、外包层结构对受激布里渊散射慢光特性的影响。结果表明内包层占空比比外包层占空比对慢光的影响更大,且布里渊增益谱呈双峰结构,随内包层占空比的增加,布里渊增益谱的主峰逐渐降低,第二峰逐渐上升,时间延迟量和布里渊增益增加。当内包层占空比为0.9时,光纤长度为1m,泵浦功率为10mW,就可以实现高达705ns的慢光时间延迟量,40dB的增益。但这些特性受外包层占空比变化的影响较小,这是由于只有当内包层空气孔直径足够小时外包层空气孔才会对声场模式产生限制作用。因此双包层As_2Se_3硫化物光子晶体光纤的慢光特性受内包层占空比影响较大,而与内包层相比,这些特性受外包层占空比的影响很小。在光子晶体光纤中靠近纤芯位置引入小空气孔包层并进行液体填充以改善慢光的温度灵敏度。分析了填充乙醇和水两种液体在温度20℃到80℃范围变化下的声光耦合效率、有效折射率、有效模场面积、布里渊频移、布里渊阈值、增益、慢光时延量及脉冲展宽因子随温度的变化。结果表明,填充液体后,声光耦合效率、布里渊频移、增益以及慢光时延量和展宽因子随温度的升高而增加,而有效模场面积、布里渊阈值随温度的升高而减小,这是因为液体填充后随温度升高受激布里渊散射效应增强。其中填充水后,光纤有效折射率随温度的升高而增大,填充乙醇后有效折射率的变化趋势下降。当温度增加到80℃时,填充乙醇和水时可以实现最大慢光时间延迟量为分别为47.5ns和50.3ns。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-06-01）
刘旭安,程和平,焦铮,董凤忠[4]（2018）在《对称纤芯-包层光子晶体光纤的耦合特性》一文中研究指出提出了一种新型对称纤芯-包层结构的光子晶体光纤,其截面由两组沿截面中心完全对称的纤芯-包层结构组成。对一组纤芯-包层结构的所有空气孔进行填充乙醇液体,利用填充液折射率的温度敏感性,来调制两纤芯之间的耦合特性。采用有限元法数值分析了该型光纤双芯不同结构参数及-20～70℃之间温度变化时的耦合特性。结果显示该型光纤双芯之间的耦合对温度具有高度敏感度,具有极短的耦合长度,在波长为1550 nm处耦合长度仅为55. 00μm,且可实现超短长度、高消光比偏振分束特性,长度为198μm时消光比达到84. 45 d B。该型光纤可以制作成性能很好的温度传感器和偏振分束器。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年12期）
张峰[5]（2017）在《掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究》一文中研究指出钕离子(Nd~(3+))是最早用于激光器的叁价稀土离子,可采用激光二极管(LD)泵浦,已在上百种不同基质材料中获得了受激发射,在军事、工业、生物、医疗和科学研究等领域有广泛应用。掺Nd~(3+)光纤激光器具有结构紧凑、稳定性高、抗干扰性好、光束质量高等优势,一直是科学领域的研究热点之一。目前,普通单模掺Nd~(3+)光纤激光器的输出功率大多在毫瓦量级。普通双包层掺Nd~(3+)光纤激光器虽然可以实现高功率激光输出,但容易产生多模运转,导致光束质量下降。这种缺陷可以在光子晶体光纤中通过合理的结构设计予以消除,同时发挥大模场面积、无截止单模特性两方面的优势。本论文基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤,研究获得1.06μm波段高功率、高光束质量连续波激光以及高能量锁模脉冲激光的方法和途径。主要研究内容如下:1.研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的光谱特性,并根据光纤包层中的空气孔的大小及周期间隔等参数,分析了掺Nd~(3+)光子晶体光纤的模式特性、色散特性、偏振特性、非线性效应和损耗特性,为激光器设计提供了依据和指导。2.研究了LD抽运掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的连续波激光特性,最大输出功率为5.95W,光束质量M2因子小于1.30,偏振串音为-7.9dB,这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤具有良好的单模传输特性和保偏特性,有利于激光器实现高功率高光束质量的激光输出。3.基于全正色散腔,研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的锁模激光特性。采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模元件,在腔内不加任何色散补偿元件的情况下,实现了1μm波段锁模激光运转,脉冲宽度为73.1ps,最大平均输出功率为236.8mW,对应的单脉冲能量为17.3nJ。这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤可以有效较低非线性效应,有利于获得高能量的锁模脉冲激光输出。4.设计了基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的激光放大器,采用自搭建Nd:YVO4晶体连续波激光器提供种子源,实现了连续波激光放大,最大输出功率为8.75W。本论文有关掺Nd~(3+)保偏光子晶体光纤高功率连续波激光、锁模脉冲激光以及激光放大的研究结论,对该领域研究工作的进一步开展具有很好的参考价值和推动作用。(本文来源于《济南大学》期刊2017-06-01）
胡守重,侯尚林,刘延君,王道斌,雷景丽[6]（2016）在《双包层太赫兹光子晶体光纤的传输特性》一文中研究指出为了在太赫兹波段实现远距离宽频带传输,设计了一种具有低吸收损耗的环烯烃共聚物(COC)作为基底材料双包层太赫兹光子晶体光纤。利用全矢量有限元法及模式选择理论,数值模拟了该光纤的单模传输范围、限制损耗、色散以及有效模场面积等特性。结果表明:优化结构参数可使在1~10 THz范围内基模限制损耗小于0.1 dB/m,二阶模限制损耗大于1 dB/m。因此可以获得1~10 THz的宽频带单模传输并且在1.5~10 THz内群速度色散可以控制在±0.1 ps/(THz·cm)。(本文来源于《发光学报》期刊2016年07期）
孟悦[7]（2016）在《高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究》一文中研究指出和传统阶跃型光纤相比较,光子晶体光纤最独特的地方在于其波导结构中具有微结构—周期性排列的空气孔,由于微结构和均匀材料(如二氧化硅)的特性有很大差别,所以光子晶体光纤能够获得和传统阶跃型光纤不同的导光性能,如全波段单模传输,大模场面积,色散可调节等特性。并且,光子晶体光纤有众多的结构变量可以灵活调节,因此加大了设计的自由度。因此近年来,光子晶体光纤的应用越来越广泛,尤其是在光纤激光器领域中,由于其大模场特性,可以承受高功率而不发生光学损坏,并且保证良好的光束质量。本论文是在折射率导引型光子晶体光纤的基础上,在纤芯掺杂Yb~(3+),并在外包层引入空气孔,设计出用于高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤,对其性能进行了一系列研究,研究内容包括:(1)用以有限元法为理论基础的Comsol软件对光子晶体光纤进行了数值模拟,研究其单模运转条件,分析了空气孔大小,间距,层数对普通折射率导引型光子晶体光纤的有效折射率,基模模场面积,限制损耗造成的影响。(2)用Comsol软件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行数值仿真,分析纤芯掺杂折射率,掺杂半径对基模模场面积的影响以及包层空气孔尺寸和间距对内包层数值孔径的影响。同时,进一步研究其弯曲特性和保偏特性。(3)对掺Yb~(3+)双包层光子晶体激光器进行理论研究,采用前向泵浦方式,在Yb~(3+)速率能级方程的基础上用Matlab对其进行建模,对一定掺杂浓度光纤的吸收系数,斜率效率以及最佳长度进行理论计算。(4)利用现有的实验条件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行实验研究,搭建激光器平台测试其吸收系数,斜率效率和最佳长度。经过这一系列研究,设计出一种全波段单模运转,在1.06mm处模场直径达到19.3mm的掺Yb~(3+)双包层光子晶体,并且实验测得斜效为81%,包层吸收系数2.7dB/m。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
张学典,焦加洁,颜泽帆,常敏[8]（2016）在《一种新型混合包层结构高双折射光子晶体光纤》一文中研究指出针对光子晶体光纤中高双折射的应用需求,提出了一种基于全内反射导光机制的新型混合包层结构光子晶体光纤,采用全矢量有限元法分析了结构参数对该光纤双折射的影响,以及采用全矢量有限元软件对该光纤结构进行了仿真。仿真结果表明,通过调整包层椭圆孔的椭圆率和孔间距等参数,该结构的光子晶体光纤在1.55μm波长处可实现10~(-2)量级的高双折射。(本文来源于《电子科技》期刊2016年02期）
杨汉瑞,尚思飞,孟杰,焦圣喜,杨燕[9]（2016）在《一种风扇型包层结构的大模场光子晶体光纤》一文中研究指出为满足化工领域中光纤气体传感器、光纤液位传感器和高功率光纤激光器、放大器的设计需求,提出一种风扇型包层结构的大模场光子晶体光纤。仿真分析其空气孔间距和空气孔直径对光纤性能参数的影响,结果表明:该光纤能够在1.3~2.0μm工作波长下进行单模传输,并可获得104μm2量级的超大模场面积,且其有效模场面积随波长的变化呈现出平坦的特性;同时,该新型结构大模场光子晶体光纤具有多零色散点。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2016年02期）
赵柯[10]（2015）在《双包层光子晶体光纤一体化放大模块的制作研究》一文中研究指出泵浦/信号耦合器作为全光纤结构放大器的关键器件之一,被广泛应用于高功率全光纤的主振荡功率放大(MOPA)结构中。双包层光子晶体光纤由于其大模场面积、高包层数值孔径、无截止单模等优良特性被广泛应用于光纤放大器中。但是由于光子晶体光纤的空气孔结构使其切割、熔接等方面较为难处理,因此目前报导的基于双包层光子晶体光纤的放大器大部分是空间结构,其稳定性、可靠性难以与全光纤结构相比。基于此,本文以实现双包层光子晶体光纤放大器全光纤化为主要目的,研制一种双包层光子晶体光纤一体化放大模块,将掺Yb双包层光子晶体光纤作为泵浦/信号耦合器的输出光纤,此模块既能充分利用双包层光子晶体光纤的优异特性,又实现了全光纤化,为其广泛应用打下了基础。本文主要研究内容如下:(一)基于模场直径法,推导了不同熔接情况下光纤间耦合效率的计算公式,并利用该公式分析了光纤熔融拉锥束与输出光纤耦合效率,主要考虑信号光纤模式不匹配引起的损耗。计算结果与Beam Prop方法给出的基模耦合效率一致。(二)探索并掌握了套管法制作泵浦/信号耦合器的制作工艺。解决了信号光纤(组束中心)和泵浦光纤(组束周围)在玻璃管中的准确定位问题,实现了基于套管法的组束光纤熔融拉锥技术。本文还实现了高质量的切割技术,以及与输出光纤的熔接技术。相关工艺的突破为光纤泵浦/信号耦合器的制作奠定了基础。(叁)基于套管法制作了信号光纤为SMF-28、输出光纤为25/250μm双包层光纤的(6+1)×1泵浦/信号耦合器。引入加热扩芯技术提高信号光纤的耦合效率,基于光纤耦合效率随加热时间变化的数值模拟结果,采用最佳加热时间制作了高信号传输效率的耦合器,效率由未加热扩芯时的52%大幅增加到加热扩芯后的93%。(四)基于comsol的模场分析计算了双包层光子晶体光纤在不同空气孔塌缩情况下信号臂的耦合效率,可知在熔接光纤束与光子晶体光纤时应尽量保证光子晶体光纤空气孔不塌缩。在实验上,基于掌握的套管法制作耦合器的工艺,实现了信号光纤为PM-10/125μm保偏光纤的熔融拉锥束和双包层保偏光子晶体光纤的熔接,制作出了双包层光子晶体光纤一体化放大模块,并进行了熔接参数的优化。测试结果表明,参数优化使得放大模块对连续种子光的耦合效率从69%提高到89%。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01）
双包层光子晶体光纤论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了减小光纤包层厚度并提升干涉仪的折射率灵敏度,设计一种结构简单、容易制作的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪。首先,在两根单模光纤之间熔接一段光子晶体光纤(PCF);然后,在自制的腐蚀槽中采用氢氟酸进行化学腐蚀来减小包层厚度,并通过控制变量的方法,研究光子晶体光纤的长度、腐蚀时间,以及环境温度对制得的干涉仪灵敏度的影响。结果表明,随着光纤长度增加,制得的干涉仪的灵敏度提高。将3cm的PCF在质量分数为40%的氢氟酸溶液中腐蚀40min后,制得的干涉仪的灵敏度增加了约3倍。环境温度对制得的干涉仪的灵敏度几乎无影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双包层光子晶体光纤论文参考文献
[1].于锦华,励强华,于程程.内包层椭圆孔光子晶体光纤光学特性分析[J].光通信研究.2019
[2].黄国家,马诗章,王恋,李仕平,冯文林.基于包层腐蚀优化折射率敏感的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪[J].激光与光电子学进展.2019
[3].王冬晔.双包层光子晶体光纤受激布里渊散射慢光的研究及应用[D].兰州理工大学.2019
[4].刘旭安,程和平,焦铮,董凤忠.对称纤芯-包层光子晶体光纤的耦合特性[J].激光与红外.2018
[5].张峰.掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究[D].济南大学.2017
[6].胡守重,侯尚林,刘延君,王道斌,雷景丽.双包层太赫兹光子晶体光纤的传输特性[J].发光学报.2016
[7].孟悦.高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究[D].华中科技大学.2016
[8].张学典,焦加洁,颜泽帆,常敏.一种新型混合包层结构高双折射光子晶体光纤[J].电子科技.2016
[9].杨汉瑞,尚思飞,孟杰,焦圣喜,杨燕.一种风扇型包层结构的大模场光子晶体光纤[J].化工自动化及仪表.2016
[10].赵柯.双包层光子晶体光纤一体化放大模块的制作研究[D].国防科学技术大学.2015