【摘 要】
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本论文采用了全矢量有限元法对掺杂光子晶体光纤(PCFs)的特性进行了研究。其中主要研究和分析了纤芯掺杂光子晶体光纤中的各个结构参数对光纤色散和非线性特性的影响,并在理
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本论文采用了全矢量有限元法对掺杂光子晶体光纤(PCFs)的特性进行了研究。其中主要研究和分析了纤芯掺杂光子晶体光纤中的各个结构参数对光纤色散和非线性特性的影响,并在理论上研究了具有高非线性和色散平坦的混合纤芯光子晶体光纤。主要研究内容和成果如下：1、理论上研究了纤芯掺铋光子晶体光纤的传输特性。对纤芯进行高折射率材料的掺杂后,光子晶体光纤的非线性系数得到了提高,同时对光纤的色散也带来了变化。在改变掺杂纤芯直径、介质折射率、空气孔直径以及晶格常数等结构参数下,对光子晶体光纤的色散特性和非线性系数的影响进行了理论研究。从而获得了对具有高非线性和特定色散特性的光子晶体光纤的结构设计的指导。2、提出了具有混合纤芯的近零平坦色散和高非线性的光子晶体光纤。光纤的混合纤芯由两种高折射率的掺铋材料组成,这种设计结构不仅对光子晶体光纤的非线性特性有很大的提高,同时可以对色散曲线分布进行控制。通过分析光纤的各个结构参数对色散和非线性特性的影响,获得了在通信窗口处具有近零色散平坦和高非线性的光子晶体光纤。在优化结构参数下,光纤在1.55μm波长处,色散值约为0.5537ps/(nm-km),非线性系数高达3301W1km-1。在波长范围1.496μm到1.596μm之间,平坦色散分布在0.57ps/(nm-km)和-1.93ps/(nm-km)之间。
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