光子晶體光纖帶隙結構及波導定向耦合特性的研究.pdf

1、光子晶體是一種折射率在空間周期性變化的新型光學材料，由于其具有光子帶隙獨特的光學性能和傳光機理，人們對光子晶體的理論分析和實驗研究產生了極大的興趣。目前，關于光子晶體的研究已經成為光電子技術領域最前沿和熱點項目之一。 由于光子晶體具有控制光子流動的光學特性，所以在光子晶體中引入點缺陷、線缺陷等就可以制造許多新型的光子晶體器件，例如光子晶體光纖、光子晶體波導、耦合器和光開關等等。本文的主要工作是研究光子晶體光纖的能帶結構及多模干涉

2、型光子晶體波導光器件的傳光特性。 首先，文中第一章簡要介紹了光子晶體的概念、研究現(xiàn)狀和應用領域，而后利用時域有限差分法對復合三角晶格結構光子晶體具有絕對光子帶隙結構進行了研究，闡明其對于光子晶體研究的基礎性作用。 其次，根據光子晶體光纖具有兩種不同的導光原理，在第三章和第四章分別研究了利用光子禁帶效應導光的光子晶體光纖和利用全內反射導光的光子晶體光纖。在第三章中，我們利用平面波展開法對光子帶隙型光子晶體光纖的帶隙和光子帶

3、隙內束縛模的模場分布等特性進行了數(shù)值模擬，并對得到的計算結果進行了分析。在第四章中，采用在纖芯附近引入局部非對稱性設計了兩種全內反射光子晶體光纖，分別利用有效折射率法和多極法數(shù)值模擬，得到了光子晶體光纖的有效折射率、無截止單模傳播、高雙折射、色散特性，并對得到的計算結果進行了分析研究。 基于自映像效應是多模干涉型器件的基本工作原理，最后，第五章對普通多模干涉自映像原理進行了全面分析。利用自映像效應，提出并設計了一些新型的光子晶體