飛秒脈沖在光子晶體光纖中傳輸特性的.研究

《飛秒脈沖在光子晶體光纖中傳輸特性的.研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、南開大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)書根據(jù)《南開大學(xué)關(guān)于研究生學(xué)位論文收藏和利用管理辦法》，我校的博士、碩士學(xué)位獲得者均須向南開大學(xué)提交本人的學(xué)位論文紙質(zhì)本及相應(yīng)電子版。本人完全了解南開大學(xué)有關(guān)研究生學(xué)位論文收藏和利用的管理規(guī)定。南開大學(xué)擁有在《著作權(quán)法》規(guī)定范圍內(nèi)的學(xué)位論文使用權(quán)，即：(1)學(xué)位獲得者必須按規(guī)定提交學(xué)位論文(包括紙質(zhì)印刷本及電子版)，學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復(fù)制手段保存研究生學(xué)位論文，并編入《南開大學(xué)博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》；(2)為教學(xué)和科研目的，學(xué)?？梢詫⒐_的學(xué)位論文作為資料在圖書館等場(chǎng)所提供校內(nèi)師生閱讀，在校園

2、網(wǎng)上提供論文目錄檢索、文摘以及論文全文瀏覽、下載等免費(fèi)信息服務(wù)；(3)根據(jù)教育部有關(guān)規(guī)定，南開大學(xué)向教育部指定單位提交公開的學(xué)位論文；(4)學(xué)位論文作者授權(quán)學(xué)校向中國科技信息研究所和中國學(xué)術(shù)期刊(光盤)電子出版社提交規(guī)定范圍的學(xué)位論文及其電子版并收入相應(yīng)學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫，通過其相關(guān)網(wǎng)站對(duì)外進(jìn)行信息服務(wù)。同時(shí)本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權(quán)利。非公開學(xué)位論文，保密期限內(nèi)不向外提交和提供服務(wù)，解密后提交和服務(wù)同公開論文。論文電子版提交至校圖書館網(wǎng)站：http：／／202．113．20．161：8001／index．htm。本人承諾：本人的

3、學(xué)位論文是在南開大學(xué)學(xué)習(xí)期間創(chuàng)作完成的作品，并己通過論文答辯；提交的學(xué)位論文電子版與紙質(zhì)本論文的內(nèi)容一致，如園不同造成不良后果由本人自負(fù)。本人同意遵守上述規(guī)定。本授權(quán)書簽署一式兩份，由研究生院和圖書館留存。作者暨授權(quán)人簽字：20年月日南開大學(xué)研究生學(xué)位論文作者信息論文題目姓名學(xué)號(hào)答辯日期年月日論文類別博士口學(xué)歷碩士口碩士專業(yè)學(xué)位口高校教師口同等學(xué)力碩士口院／系／所專業(yè)聯(lián)系電話Email通信地址(郵編)：備注：是否批準(zhǔn)為非公開論文注：本授權(quán)書適用我校授予的所有博士、碩士的學(xué)位論文。由作者填寫(一式兩份)簽字后交校圖書館，非公開學(xué)位論

4、文須附《南開大學(xué)研究生申請(qǐng)非公開學(xué)位論文審批表》。第一章緒論第一節(jié)光子晶體光纖概述光纖作為光信號(hào)的物理傳輸媒質(zhì)，不僅廣泛地應(yīng)用在通信領(lǐng)域，還在醫(yī)學(xué)診斷、汽車自控、工業(yè)ant、照明、傳感等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷提高，科技進(jìn)步對(duì)現(xiàn)有光纖提出了更高的要求，光子晶體光纖(PhotonicCrystalF．ber-PcF)正是基于光子晶體思想發(fā)展起來的新一代光纖技術(shù)。在外觀上，它與傳統(tǒng)的單模光纖非常相似，但在微觀上卻表現(xiàn)出復(fù)雜的孔陣結(jié)構(gòu)。正是這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，賦予了光子晶體光纖獨(dú)特的件能，使得其在光傳輸和光器件

5、的應(yīng)用領(lǐng)域中表現(xiàn)出許多誘人之處。1．1．1光子晶體光纖的基本概念與分類1987年，E．Yablonovitch在研究抑制自發(fā)輻射時(shí)，提出了光子晶體的概念【1】。幾乎同時(shí)，S．John在討論光子局域時(shí)也獨(dú)立地提出了這個(gè)概念【2J。光子晶體是指折射率在空間周期性變化的介電結(jié)構(gòu)，其變化周期和光的波長為同一數(shù)量級(jí)。在光子晶體中，由于介電常數(shù)存在空間上的周期性，引起空間折射率的周期變化，當(dāng)介電系數(shù)的變化足夠大且變化周期與光波長相當(dāng)時(shí)，光波經(jīng)散射后，某些波段的電磁波強(qiáng)度呈指數(shù)衰減，無法在系統(tǒng)內(nèi)傳遞。這些被禁止的頻率區(qū)間稱為光子帶隙(Photo

6、nicBandGap，PBG)，頻率落在禁帶中的光是被嚴(yán)格禁止傳播的。如果只在一個(gè)方向上存在周期性結(jié)構(gòu)，那么光子帶隙只能出現(xiàn)在這個(gè)方向；如果在三個(gè)方向上都存在周期結(jié)構(gòu)，那么可以出現(xiàn)全方位的光子帶隙。1996年，Knight等人采用毛細(xì)管堆砌的方法首次制造了具有光子晶體包層的光子晶體光纖【3】。該光纖以未經(jīng)摻雜的石英玻璃作為基底材料，包層空氣孔呈三角形柵格周期分布，在纖芯處通過缺失一個(gè)空氣孔引入缺陷。雖然光被局限在石英纖芯中傳導(dǎo)，但是進(jìn)一步的研究表明【3】，這種光纖不存在光子帶隙，包層中存在的空氣孔使包層的有效折射率低于纖芯，從而形

7、成類似于普通光纖的傳導(dǎo)機(jī)制，稱為改進(jìn)的全內(nèi)反射機(jī)制(ModifiedTotalInternalReflection，MTIR)。雖然此類光纖中不存在光子帶隙效應(yīng)，卻表現(xiàn)出普通光纖所不具備的奇異特性，比如無截止單模傳輸特性【3．5】，靈活設(shè)計(jì)的色散特性【6，7】，增強(qiáng)的數(shù)值孔徑特性[8，9】等。而且由于其包層結(jié)構(gòu)不受完美周期性的制約，大大增加了這類光纖的可設(shè)計(jì)性，也降低了對(duì)制作工藝的要求。因此，隨著研究工作的不斷深入，逐漸發(fā)展成為光子晶體光纖中重要的一類，即折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖。存隨后的報(bào)道中，各種類型的折射率引導(dǎo)光子晶體光纖被

8、設(shè)計(jì)和制作出來，并得到了廣泛的應(yīng)用110—21】。自_Wr“一n，掣鼉要警吧j?！?。?9><)_og宕Eo≈o，C>《><)《≥自鋱圖1-1折射率引導(dǎo)型光予晶體光纖傳輸示意罔另一類重要的光子晶體光纖則是真正利用帶隙效應(yīng)導(dǎo)光的光纖．稱為帶隙型光子晶體