光子晶體光纖特性研究
Ⅰ 求解comsol關於光子晶體光纖的問題:有效折射率和波長變化時的一些參數是怎麼求的
首先設置材料折射率為波長變化的函數,然後變化波長,求出不同折射率有效折射率的值。
Ⅱ 光子晶體光纖的概念的提出
光子晶體的概念最早出現在1987年,當時有人提出,半導體的電子帶隙有著與光學類似的周期性介質結構。其中最有發展前途的領域是光子晶體在光纖技術中的應用。它涉及的主要議題是高折射率光纖的周期性微結構(它們通常由以二氧化硅為背景材料的空氣孔組成)。這種被談論著的光纖通常稱之為光子晶體光纖(PCFs),這種新型光波導可方便地分為兩個截然不同的群體。第一種光纖具有高折射率芯層(一般是固體硅),並被二維光子晶體包層所包圍的結構。這些光纖有類似於常規光纖的性質,其工作原理是由內部全反射(TIR)形成波導;相比於傳統的折射率傳導,光子晶體包層的有效折射率允許芯層有更高的折射率。因此,重要的是要注意到,這些我們所謂的內部全反射光子晶體光纖(TIR-PCFs) ,實際上完全不依賴於光子帶隙( PBG )效應。與TIR-PCFs截然不同的另一種光纖,其光子晶體包層顯示的是光子帶隙效應,它利用這種效應把光束控制在芯層內。這些光纖(PBG-PCFs)表現出可觀的性能,其中最重要的是能力控制和引導光束在具有比包層折射率低的芯層內傳播。相比而言,內部全反射光子晶體光纖(TIR-PCFs)首先是被製造出來的,而真正的光子帶隙傳導光纖(PBG-PCFs)只是在近期才得到實驗證明。
Ⅲ 光子晶體光纖分為幾類
光子晶體光纖 又被稱為微結構光纖,近年來引起廣泛關注,它的橫截面上有較復雜的折射率分布,通常含有不同排列形式的氣孔,這些氣孔的尺度與光波波長大致在同一量級且貫穿器件的整個長度,光波可以被限制在光纖芯區傳播。光子晶體光纖有很多奇特的性質。例如,可以在很寬的帶寬范圍內只支持一個模式傳輸;包層區氣孔的排列方式能夠極大地影響模式性質;排列不對稱的氣孔也可以產生很大的雙折射效應,這為我們設計高性能的偏振器件提供了可能。 概念的提出 光子晶體的概念最早出現在1987年,當時有人提出,半導體的電子帶隙有著與光學類似的周期性介質結構。其中最有發展前途的領域是光子晶體在光纖技術中的應用。它涉及的主要議題是高折射率光纖的周期性微結構(它們通常由以二氧化硅為背景材料的空氣孔組成)。這種被談論著的光纖通常稱之為光子晶體光纖(PCFs),這種新型光波導可方便地分為兩個截然不同的群體。第一種光纖具有高折射率芯層(一般是固體硅),並被二維光子晶體包層所包圍的結構。這些光纖有類似於常規光纖的性質,其工作原理是由內部全反射(TIR)形成波導;相比於傳統的折射率傳導,光子晶體包層的有效折射率允許芯層有更高的折射率。因此,重要的是要注意到,這些我們所謂的內部全反射光子晶體光纖(TIR-PCFs) ,實際上完全不依賴於光子帶隙( PBG )效應。與TIR-PCFs截然不同的另一種光纖,其光子晶體包層顯示的是光子帶隙效應,它利用這種效應把光束控制在芯層內。這些光纖(PBG-PCFs)表現出可觀的性能,其中最重要的是能力控制和引導光束在具有比包層折射率低的芯層內傳播。相比而言,內部全反射光子晶體光纖(TIR-PCFs)首先是被製造出來的,而真正的光子帶隙傳導光纖(PBG-PCFs)只是在近期才得到實驗證明。
Ⅳ 關於「光子晶體光纖的發展現狀和光子晶體光纖光柵..」
找TX0611的ZX要,他有....
Ⅳ 請問研究光子晶體光纖有沒有前途
凝聚態物理是當今物理學最熱門的領域,很有前途,加油啊
Ⅵ 紅外與毫米波學報2003年4月 22卷 2期 光子晶體光纖的色散特性分析 在線求翻譯 50分
我是農民,這種苦力活勿來@我
Ⅶ 研究光子晶體帶隙有什麼用途
首先說點原理吧,以便講應用時候你很好理解,這些是我課題論文裡面內容:
當電磁波在光子帶隙材料中傳播時,由於存在布拉格散射而受到調制,電磁波能量形成能帶結構光子晶體。能帶與能帶之間出現帶隙,即光子帶隙。所具能量處在光子帶隙內的光子,不能進入該晶體。l通過引入缺陷破壞光子晶體的周期結構特性,那麼在光子帶隙中將形成相應的缺陷能級。 而如果沿著一定的路線引入缺陷,那麼就可以形成一條光的通路,類似於電流在導線中傳播一樣,只有沿著「光子導線」(即缺陷條紋)傳播的光子得以順利傳播,其它任何試圖脫離導線的光子都將被完全禁止。
從原理可以看出,利用光子晶體帶隙我們可以控制光,試想一下能控制光是什麼概念?
應用:
光子晶體波導:
利用缺陷態的導波效應,缺陷的引入在PBG中形成新的光子態,而在缺陷模周圍光子態密度為零。因此,光子晶體波導利用缺陷模式實現光傳輸不會產生模式泄漏,基於這種優異的光子局域化特性,可實現光波導的任意彎曲,從而大大減少集成光學器件的體積,實現光路晶元化。
也就是說,彎曲損耗不存在。
光子晶體光纖:類似於單模光纖。
利用光子晶體所具有的光子頻率禁帶特性,將特定頻率的光波強烈地束縛在纖芯內進行傳導,光纖彎曲或折疊狀態對光波的影響非常小,幾乎在所有的傳播波長處都能夠保持單模運轉,且其零色散波長從傳統光纖的紅外波段移到了可見光波段,可將光通信波段從1.3~1.6um擴展到整個可見光波段。另外,光子晶體光纖具有極強的非線性效應,在低於傳統光纖三個量級的脈沖峰值功率下就可產生光譜覆蓋紫外到紅外的超連續光。
光子晶體超棱鏡:
光子晶體超棱鏡的體積只有常規棱鏡的1%左右,但其色散能力比常規棱鏡強100~1000倍。對波長相近的光,常規棱鏡幾乎無法分辨,但光子晶體棱鏡卻很容易實現。例如,對波長為1.0um和0.9um的兩束光,常規棱鏡無法將它們分開,但光子晶體超棱鏡可將它們分開到60°左右。該特性在光通信信息處理中具有重要的意義。
光子晶體反射鏡:
由於光子晶體光子頻率禁帶范圍內不允許光子存在,當一束在此光子頻率禁帶范圍內的光入射到光子晶體中時將被全反射。利用這一原理可以制備高品質的反射鏡。特別是在短波長區域,金屬對光波的損耗很大,而介質對光波的吸收損耗非常小,因此,介質材料光子晶體反射鏡具有極小的損耗。另外,由於金屬反射鏡對光波的吸收集中於極薄的表層內,這使表層溫度很高,容易造成金屬反射鏡表層變形,使其質量嚴重下降。光子晶體反射鏡對光波的吸收分布在較大的體積內,光子晶體反射面的溫度比金屬反射面的溫度要低得多,這使光子晶體反射鏡的表面不容易燒壞。
當然還有光子晶體微帶天線等。就不一一贅述了,我想樓主應該大致了解它的應用了吧。
Ⅷ 光子晶體光纖和普通光纖有什麼區別
光子晶體光纖是利用光子晶體具有光子帶隙的原理,由於光子帶隙的存在就限制了光的傳輸。而普通光纖是利用全反射完成的。