光子晶体的高双折射特性

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1、光子晶体的高双折射特性专业综合训练题目：光子晶体光纤的高双折射特性学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学专业综合训练院（系）：基层教学单位：专业综合训练——光子晶体光纤的高双折射特性光子晶体光纤的高双折射特性Photoniccrystalfiberwithhighbirefringence摘要：光子晶体光纤又名微结构光纤(Microstructuredopticalfiber，MOF)或多孔光纤(Holeyfiber，HF)，它通过包层中沿轴向排列的微小空气孔对光进行约束，从而实现光的轴向传输。

2、独特的波导结构，使得光子晶体光纤与常规光纤相比具有许多无可比拟的传输特性，使它有着广泛的应用，本文基于介绍PCF的基本概念重点分析其高双折射的特性。关键字：光子晶体光纤高双折射特性双极性法Abstract：Photoniccrystalfiberakamicrostructurefiber(Microstructuredopticalfiber,MOF)orporousfiber(Holeyfiber,HF),itpassesthroughthecladdinglayeroftinyairholesarrangedalon

3、gtheaxialdirectionoflightconstraints,soastorealizetheopticalaxialtransmission.Uniquewaveguidestructure,thephotoniccrystalfiberandaconventionalopticalfiberhasmanythereisnothingcomparabletothistransmissioncharacteristics,soithasawideapplication,basedontheintroductio

4、nofthebasicconceptsofPCFfocusesontheanalysisoftheirnovelproperties.Keywords：Photoniccrystalfiberhighbirefringencebipolarprocess共12页专业综合训练——光子晶体光纤的高双折射特性正文：一、概述1.1背景探究当前光纤通信系统正在向以密集波分复用技术(DWDM)为基础的新一代全光通信网络(AON)演进。实现全光通信的关键在于全光器件。光纤器件具有与光纤耦合效率高、信号处理全部在光域进行、成本低等优点，已

5、经成为与传统的半导体器件并列的一类重要器件。操纵光波和声波的流动是人类多年的梦想和追求。全球高新技术领域的科学家和企业家都期待着新的人工微结构材料对光波的操纵。从科学技术的角度可以预言，一旦实现这个目标，将可能引发一场21世纪的光子技术革命。光子晶体和光子禁带理论的出现在观念上给人们极大的冲击，它预示着人们可以像控制电子一样控制光子的流动，并进而可以制造全新的重要的光子器件。因此，光子晶体被科学界和产业界称为“光半导体”或“未来的半导体”，随着不断地深入研究，一门新的学科和产业将会出现，就像半导体产业大大改变了人们的生活一

6、样，它的发展也将给现代科技和人们的日常生活带来极为深刻的影响。光子晶体的研究已成为国际学术研究热点之一，发表的论文数目每年以近70％的速度增长，超过了著名的摩尔定律。从20世纪90年代后期起，光子晶体受到各国政府、军方、学术机构以及高新技术产业界的高度重视。1999年底，美国《科学》杂志预测未来的十大研究热点，光子晶体位列其中。1992年，sT．J．Russeu等人【3M哿光子晶体的概念引入到光纤中，提出了光子。晶体光纤的概念，简称PCF，又称多孔光纤或微结构光纤，从光纤端面看，存在着周期性的二维结构。其优越特性显示出巨大

7、的发展潜力和应用前景，特别是基于光子晶体光纤的光子器件对于超高速、大容量光通信的发展将具有十分重要的作用，在全光通信器件和系统设计方面展示了广阔的应用前景，是构建新一代全光通信网的支柱和核心技术之一，成为目前国内外的研究热点。光子晶体光纤已经表现出了一些优异的特性，如它的无波长限制单模传输、色散可控、强非线性效应、强双折射效应、带隙限制空芯导光等诸多新奇共12页专业综合训练——光子晶体光纤的高双折射特性特性。而且，通过改变光纤的几何参数，可以设计出具有超大模面积、大数值孔径、高非线性、高双折射光纤。特别是一些新式光子晶体光

8、纤器件的设计，将具有重大的意义：利用光子晶体光纤制作宽带光纤放大器、高功率光纤激光器、宽带可调谐光纤光栅、光衰减器、波长变换器、用于高调制速率数据恢复与整形的光开关；利用光子晶体光纤非线性进行拉曼光纤放大器和激光器的研究将极大拓宽目前光通信用波段范围；利用非线性光子晶体光纤产生超连续谱，从整个可见区到红