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Bragg光纤是1978年由Yeh等人提出的一种特殊结构的光纤，其包层由沿径向周期分布的介质层组成。随着光子晶体的提出和广泛研究，Bragg光纤这种一维的光子晶体光纤，由于具备诸多独特的传输特性，再度引起人们的关注。目前，对传统结构及其各种衍生结构的Bragg光纤的研究日渐深入，已经成为导波光电子器件的研究热点之一。
Bragg光纤模式特性的讨论是研究电磁波在Bragg光纤中传输的基础，也是采用模式分析的方法研究电磁波在基于Bragg光纤的器件中传输的必要前提。鉴于此，本文对Bragg光纤的模式特性进行了系统的研究。主要内容包括：
1．采用全矢量频域有限差分法，求解了空气纤芯Bragg光纤中的模式，着重分析了其中准导模(漏模)的色散和泄漏损耗特性。根据TE<,01>模和HE<,11>模的色散曲线在包层周期结构对应的光子带隙图中的分布情况，讨论了这两种模式泄漏损耗的变化趋势。分析还发现，HE<,11>模的截止引起了泄漏损耗的急剧上升。由此表明，Bragg光纤中，模式泄漏损耗的增加至少可以归结于两种不同的损耗机制：模式失去光子带隙的约束和模式截止。此外，我们还发现高阶模的截止条件类似于金属波导；这是Bragg光纤与金属波导具有一定相似性的又一例证。
2．分析了无限包层和有限包层情况下Bragg光纤中的模式特性。首先，由光子带隙图分析得到场在纤芯和包层的分布。根据场在纤芯和包层中振荡或衰减的情况，无限包层Bragg光纤中的模式可以分为导模、辐射模、表面模、消失模。接着，采用全矢量频域有限差分法分析有限包层Bragg光纤中的模式，利用外加理想导体的完全匹配层(PML)作为数值边界条件，Bragg光纤中的模式可以分为准导模、漏模和PML模。其中漏模又可以进一步分为类辐射漏模、类表面漏模和类消失漏模。研究使我们对Bragg光纤中模式谱特性有了透彻的认识，这将成为我们采用耦合模理论和模匹配技术等基于模式分析的方法分析Bragg光纤器件的基础。本论文对于Bragg光纤模式的全矢量求解、准导模特性的系统分析，以及模式谱特性的研究为Bragg光纤的深入研究和实际应用奠定了理论基础。