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本文运用时域有限差分(FiniteDifferenceTimeDomain，FDTD)算法，通过Rsoft仿真软件对纳米光纤的特性进行了研究，其中主要包括作为光波导的单模条件、传输特性、色散特性等，以及作为光纤传感器、分束器、耦合器、Mach—Zehnder纳米光纤干涉仪、纳米光纤谐振环、同心环亚波长光栅等器件的特性。并与现有普通光纤特性进行比较。所得结果对纳米光纤的设计和应用有一定的参考意义。本文的主要内容有以下几个方面：
1.综述了现阶段光纤通信器件发展的状况及未来光器件的发展方向，总结了新型光电材料纳米线的基本概念及研究成果，并讨论了纳米线作为未来新型器件的潜在优势。
2.介绍纳米光纤的制作方法，并理论分析了纳米光纤的一些基本性质，得到其某些优于普通光纤的特性。
3.简单介绍二维的时域有限差分(FDTD)算法，以及完全匹配层(PerfectMatchedLayer，PML)条件，为后面的仿真提供理论基础。
4.通过Rsoft软件中的FullWAVE和BeamPROP仿真方法，对纳米光纤的各种性质进行分析并仿真验证。所得结果对设计新型的光器件有很好的指导作用。
5.通过仿真研究了平行光波导传感器、Mach-Zehnder纳米光纤干涉仪、纳米光纤谐振环、同心环亚波长光栅等器件，结果表明这些基于纳米光纤的器件不仅尺寸小，便于集成，而且具有某些良好的性能，说明纳米光纤有潜力成为下一代微型光电器件的备选材料。
6.总结了纳米光纤相对于普通光纤的不同之处：对模场的束缚性增强；消逝场增强，当直径逐渐减小时，一部分光场沿光纤外壁传输，从而易受外界干扰，可做传感器；非线性效应和色散增强；弯曲损耗小，适当选择波导直径和弯曲半径，可以实现很小的弯曲半径；尺寸缩小，可以实现大规模集成等等，这些都是普通光纤无法实现的。
7.总结了作者研究生期间的一些实验成果，即新型光交织器的研究和实验验证。