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摘要：光子晶体光纤具有很多传统光纤无法比拟的优良特性，成为近年来人们广泛探讨的一个光学分支。论文主要用多极法对微结构芯光子晶体光纤的色散、损耗和非线性等特性随光纤的结构参数变化的联系进行数值模拟，并对它们之间的联系进行浅析和探讨。根据得到的规律，设计出两种微结构芯光子晶体光纤。首先，对课题的探讨背景和作用，光子晶体光纤的分类和运用以及微结构芯光子晶体光纤的探讨进展进行简要介绍，并对多极法的原理、推导历程以及适用条件进行系统的阐述。其次，在双包层近零色散平坦光子晶体光纤的纤芯中心处引入一个掺锗的高折射率棒及一层空气孔，利用多极法对该光纤的色散、限制损耗和有效模面积等特性随掺杂棒和空气孔的直径以及二者之间的间距变化而变化的联系进行数值模拟。最终浅析探讨得到这些特性随微结构芯的结构参数变化的规律。再次，在双包层八边形光子晶体光纤的纤芯中心处引入一个空气孔，对该光纤的色散、限制损耗和有效模面积等特性随中心孔、内外包层的空气孔直径、孔间距的变化而变化的联系进行数值模拟。最终浅析探讨得到这些特性随光纤结构参数变化的规律。最后，根据得到的微结构芯光子晶体光纤的光学特性随微结构芯的结构参数变化的规律，设计出具有微结构芯的正常色散值较小的六边形色散平坦光子晶体光纤和八边形近零色散平坦光子晶体光纤，并对它们的损耗和有效模面积特性进行数值浅析，得到低损耗特性和相对较大的非线性系数。关键词：微结构芯论文光子晶体光纤论文近零色散平坦论文正常色散论文限制损耗论文多极法论文
摘要5-6
Abstract6-10
第1章 绪论10-16
1.1 课题探讨的背景及作用10-11
1.2 光子晶体11-12
1.3 光子晶体光纤12-14
1.3.1 光子晶体光纤的分类12-13
1.3.2 光子晶体光纤的运用13-14
1.4 微结构芯光子晶体光纤的探讨进展14
1.5 本论文的主要探讨内容14-16
第2章 多极法16-24
2.1 引言16
2.2 多极法的概括和论述推导16-22
2.3 多极法的归纳22-23
2.4 基于多极法的软件仿真23
2.5 本章小结23-24
第3章 六边形微结构芯光子晶体光纤的探讨24-38
3.1 引言24
3.2 光子晶体光纤的特性24-25
3.3 数值模拟结果浅析25-36
3.3.1 光纤特性随微结构芯中掺锗棒直径的变化联系26-30
3.3.2 光纤特性随微结构芯中空气孔的变化联系30-33
3.3.3 光纤特性随微结构芯中孔间距的变化联系33-36
3.4 本章小结36-38
第4章 八边形微结构芯光子晶体光纤的探讨38-50
4.1 引言38
4.2 数值模拟结果浅析38-49
4.2.1 光纤特性随微结构芯中空气孔的变化联系39-40
4.2.2 光纤特性随内包层空气孔的变化联系40-42
4.2.3 光纤特性随外包层空气孔的变化联系42-45
4.2.4 光纤特性随包层孔间距的变化联系45-49
4.3 本章小结49-50
第5章 微结构芯光子晶体光纤的设计50-58
5.1 六边形微结构芯光子晶体光纤的设计50
5.2 六边形微结构芯光子晶体光纤的特性浅析50-53
5.3 八边形微结构芯光子晶体光纤的设计53
5.4 八边形微结构芯光子晶体光纤的特性浅析53-55
5.5 本章小结55-58
结论58-60