光子晶体光纤和波导的特性及其应用-超平坦色散,偏振束分裂和单向透射性

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a98674591
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用理论分析和数字模拟相结合的方法研究了光子晶体光纤的色散特性,含有缺陷结构的非线性光子晶体波导的单向透射性,以及它们在器件设计上的应用。  首先利用平面波展开法,系统地研究了一种具有混合纤芯结构的光子晶体光纤的色散特性。数值计算结果表明,通过优化结构参数,这种新型结构的光子晶体光纤在通信窗口1.55μm附近可以获得带宽超过800 nm的超平坦色散区域(色散曲线的变化范围不超过±0.6 ps·km-1·nm-1)。在此基础上,我们提出了一种全新结构的双芯光子晶体光纤偏振束分裂器。不同于其它设计,这里我们采用了椭圆形空气孔的结构,能够大大地加强光纤本身的双折射特性。数值模拟结果表明,在通信波长1.55μm处,这种偏振束分裂器具有较短的分裂长度(1.651mm)和较高消光率(–20 dB)的优点。在此通信窗口附近,消光率高于–12 dB的带宽可以达到50 nm。进一步的研究发现,对纤芯区域的掺杂能进一步缩短器件的长度,这对实现器件的高容量和超小型化具有重要意义。  其次,我们利用时间耦合模理论,研究了含有缺陷结构的非线性光子晶体波导的单向透射性,重点放在通过缺陷耦合提高单向透射的对比度上。虽然全光器件的单向透射性的物理本质来源于结构的非对称性和光学非线性效应,但我们的研究表明,基于光子晶体缺陷结构的器件最大透射对比度主要依赖于缺陷的线性耦合效应,如:耦合导致的频率分裂、频率失谐量的最高阶次数等。理论分析和数值模拟实验均显示,通过光子晶体缺陷耦合能大大提高单向透射性,这对今后基于光子晶体的全光二极管的开发、设计具有重要的参考价值。
其他文献
该文深入系统地研究了显微组织对微观变形机制的影响.发现在室温下Ti-46.5Al-2Cr-1.5Nb-1V合金中的微观变形机制主要是1/2<110]普通位错和1/6<112]形变孪晶.在大晶粒的全片层组
反挤压成形是有色金属、钢铁材料生产与零件成形加工的主要方法之一,在金属塑性成形工业生产中有着广泛的应用。80年代以来,有限元数值模拟技术在金属塑性成形方面获得了越来越
该文根据所计算的工件的实际情况,对麦克斯威方程组的傅立叶导热微分方程进行分解化简,得到计算无限长轴对称形状工件的电磁场、感生涡流和温度场的基本方程.基于这些方程在A
期刊
锗酸铋(BGO)晶体密度高,辐射长度短,不潮解,近年来被广泛用于核医学领域,特别是用于正电子发射断层扫描仪(PET)中,目前对BGO晶体的研究集中在低成本、大尺寸晶体的生长与晶体闪烁
高强高导电Al2O3/Cu复合材料以其优异的性能而有着广阔的应用前景。目前,其制备方法主要为内氧化法和粉末冶金工艺路线,这些都存在着工艺复杂、成本昂贵等问题。本研究提出了一
Ni—MH电池被誉为"绿色二次电池",由于其众多的优点而备受人们关注.在目前的AB型稀土系储氢合金中,含Co的稀土系合金已经大批量用于Ni—MH电池的商业化生产.在这类合金中,Co
该文采用自行熔配的A357合金,以Al-10Sr中间合金作为变质剂,考察了变质工艺参数Sr加入量,加入温度、保温时间对A357合金组织的影响.试验结果表明,随Sr加入质量的增加,共晶硅
本文通过对荣华二采区10
期刊
该文以黄磷炉渣为主要原料,从废物利用以及降低生产成本的角度出发,选择CaO-AlO-SiO系统为基础玻璃系统,在不加晶核剂的条件下,采用烧结法对微晶玻璃的制备进行了研究.分析了