【摘 要】
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随着科技与技术的发展，由于光子晶体光纤优异的性能和良好的应用前景，受到越来越多研究人员关注，人们通过不断设计来优化光子晶体光纤结构，简化其制备难度和提高基于光子晶体光纤的光学器件的性能，应用高双折射和材料的填充可以设计很多性能优异的光子晶体光纤器件，尤其是在偏振器件和传感器件中应用很广泛。本文利用有限元法和光束传播法设计了三种基于光子晶体光纤的新型光子器件。通过光子器件原理学习和阅读大量文献，完成
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随着科技与技术的发展，由于光子晶体光纤优异的性能和良好的应用前景，受到越来越多研究人员关注，人们通过不断设计来优化光子晶体光纤结构，简化其制备难度和提高基于光子晶体光纤的光学器件的性能，应用高双折射和材料的填充可以设计很多性能优异的光子晶体光纤器件，尤其是在偏振器件和传感器件中应用很广泛。本文利用有限元法和光束传播法设计了三种基于光子晶体光纤的新型光子器件。通过光子器件原理学习和阅读大量文献，完成了以下工作:
(1)光子晶体光纤背景进行了详细的介绍，重点介绍了光子晶体光纤数值分方法、光子晶体光纤制备方法和在光学器件中的应用。在此基础上提出了本课题的研究内容与研究意义。
(2)利用高双折射和涂覆金膜会产生表面等离子体激元特性，设计了一种高性能涂覆金属膜的新型光子晶体光纤偏振滤波器的设计，实现了在1.55μm处滤掉y偏振方向的光。
(3)实现一种双芯的新型光子晶体光纤偏振分束器的设计，并且用光束传播法对其耦合特性进行了分析，数值分析结果显示，工作在通信波段1.55μm处，PCF偏振分束器设计长度仅为93.3μm。
(4)设计了一种基于液体填充的光子晶体光纤折射率传感器，在填充液体折射率范围为1.33-1.41时，最大的传感器灵敏度可达到22983nm/RIU，并且最小的折射率都达到了21679nm/RIU。
(5)在实验制备光子晶体光纤方面，对预制棒和光子晶体光纤的制备流程做了详细的介绍，对其中一次实验制备的光子晶体光纤进行了描述。
本文主要是利用材料的填充和高双折射结构的设计实现了高性能的光子晶体光纤偏振器件和传感器件。简化了光子晶体光纤的制备并且对实际应用提供了重要的理论指导。
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