摻鍺光子晶體光纖特性研究.pdf

1、光子晶體光纖是一種在光纖軸向方向上具有周期性微結(jié)構(gòu)氣孔陣列的光纖，靈活設計其結(jié)構(gòu)便能實現(xiàn)無休止單模傳輸、高非線性、高雙折射、可控色散、大模場面積等普通光纖無法實現(xiàn)的特性。其在光通信、非線性光學、光電子學等領(lǐng)域的應用也已成為國際光電子行業(yè)的熱門課題。
　　光纖纖芯摻雜可以提高光纖材料的光敏性，玻璃材料的光敏性是使光纖受紫外光照射后其折射率發(fā)生永久性改變的一種特性，是制作光纖光柵的基礎。在提高光纖光敏性的同時，通過改變摻雜纖芯的半徑大

2、小、濃度大小還能改變在波導內(nèi)傳播模式的有效折射率，這也將會對光柵模式之間的耦合產(chǎn)生影響，所以研究纖芯摻雜對光子晶體光纖特性的影響可以對更好的設計制作光纖光柵等光纖器件提供理論基礎。
　　本文首先從固定結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖出發(fā)，研究纖芯摻鍺對光子晶體光纖模式特性的影響，包括不同的摻鍺半徑，不同的摻鍺濃度對光子晶體光纖導波模式、基模有效折射率的影響。然后通過改變光纖包層結(jié)構(gòu)，觀察不同的纖芯摻鍺光子晶體光纖模式隨結(jié)構(gòu)改變的情況。最后，研究

3、了纖芯摻鍺對光子晶體光纖特性的影響，包括光子晶體光纖的模式截止特性、非線性特性、色散特性以及與SMF-28光纖的接續(xù)損耗。
　　我們發(fā)現(xiàn)，不同的摻鍺半徑將會對光纖基模有效折射率產(chǎn)生較大影響，在較大摻鍺半徑時，影響光子晶體光纖的導光機制將發(fā)生變化。同時，較大的摻鍺半徑及濃度會影響光子晶體光纖的模式截止特性、非線性特性、及色散特性，如高摻鍺半徑使光纖的模式截止波長向長波段移動，截止相對孔徑向小相對孔徑處移動；高的摻鍺濃度會使光纖的非線