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光子晶体光纤特性研究

发布时间: 2021-03-06 09:26:46

Ⅰ 求解comsol关于光子晶体光纤的问题:有效折射率和波长变化时的一些参数是怎么求的

首先设置材料折射率为波长变化的函数,然后变化波长,求出不同折射率有效折射率的值。

Ⅱ 光子晶体光纤的概念的提出

光子晶体的概念最早出现在1987年,当时有人提出,半导体的电子带隙有着与光学类似的周期性介质结构。其中最有发展前途的领域是光子晶体在光纤技术中的应用。它涉及的主要议题是高折射率光纤的周期性微结构(它们通常由以二氧化硅为背景材料的空气孔组成)。这种被谈论着的光纤通常称之为光子晶体光纤(PCFs),这种新型光波导可方便地分为两个截然不同的群体。第一种光纤具有高折射率芯层(一般是固体硅),并被二维光子晶体包层所包围的结构。这些光纤有类似于常规光纤的性质,其工作原理是由内部全反射(TIR)形成波导;相比于传统的折射率传导,光子晶体包层的有效折射率允许芯层有更高的折射率。因此,重要的是要注意到,这些我们所谓的内部全反射光子晶体光纤(TIR-PCFs) ,实际上完全不依赖于光子带隙( PBG )效应。与TIR-PCFs截然不同的另一种光纤,其光子晶体包层显示的是光子带隙效应,它利用这种效应把光束控制在芯层内。这些光纤(PBG-PCFs)表现出可观的性能,其中最重要的是能力控制和引导光束在具有比包层折射率低的芯层内传播。相比而言,内部全反射光子晶体光纤(TIR-PCFs)首先是被制造出来的,而真正的光子带隙传导光纤(PBG-PCFs)只是在近期才得到实验证明。

Ⅲ 光子晶体光纤分为几类

光子晶体光纤 又被称为微结构光纤,近年来引起广泛关注,它的横截面上有较复杂的折射率分布,通常含有不同排列形式的气孔,这些气孔的尺度与光波波长大致在同一量级且贯穿器件的整个长度,光波可以被限制在光纤芯区传播。光子晶体光纤有很多奇特的性质。例如,可以在很宽的带宽范围内只支持一个模式传输;包层区气孔的排列方式能够极大地影响模式性质;排列不对称的气孔也可以产生很大的双折射效应,这为我们设计高性能的偏振器件提供了可能。 概念的提出 光子晶体的概念最早出现在1987年,当时有人提出,半导体的电子带隙有着与光学类似的周期性介质结构。其中最有发展前途的领域是光子晶体在光纤技术中的应用。它涉及的主要议题是高折射率光纤的周期性微结构(它们通常由以二氧化硅为背景材料的空气孔组成)。这种被谈论着的光纤通常称之为光子晶体光纤(PCFs),这种新型光波导可方便地分为两个截然不同的群体。第一种光纤具有高折射率芯层(一般是固体硅),并被二维光子晶体包层所包围的结构。这些光纤有类似于常规光纤的性质,其工作原理是由内部全反射(TIR)形成波导;相比于传统的折射率传导,光子晶体包层的有效折射率允许芯层有更高的折射率。因此,重要的是要注意到,这些我们所谓的内部全反射光子晶体光纤(TIR-PCFs) ,实际上完全不依赖于光子带隙( PBG )效应。与TIR-PCFs截然不同的另一种光纤,其光子晶体包层显示的是光子带隙效应,它利用这种效应把光束控制在芯层内。这些光纤(PBG-PCFs)表现出可观的性能,其中最重要的是能力控制和引导光束在具有比包层折射率低的芯层内传播。相比而言,内部全反射光子晶体光纤(TIR-PCFs)首先是被制造出来的,而真正的光子带隙传导光纤(PBG-PCFs)只是在近期才得到实验证明。

Ⅳ 关于“光子晶体光纤的发展现状和光子晶体光纤光栅..”

找TX0611的ZX要,他有....

Ⅳ 请问研究光子晶体光纤有没有前途

凝聚态物理是当今物理学最热门的领域,很有前途,加油啊

Ⅵ 红外与毫米波学报2003年4月 22卷 2期 光子晶体光纤的色散特性分析 在线求翻译 50分

我是农民,这种苦力活勿来@我

Ⅶ 研究光子晶体带隙有什么用途

首先说点原理吧,以便讲应用时候你很好理解,这些是我课题论文里面内容:
当电磁波在光子带隙材料中传播时,由于存在布拉格散射而受到调制,电磁波能量形成能带结构光子晶体。能带与能带之间出现带隙,即光子带隙。所具能量处在光子带隙内的光子,不能进入该晶体。l通过引入缺陷破坏光子晶体的周期结构特性,那么在光子带隙中将形成相应的缺陷能级。 而如果沿着一定的路线引入缺陷,那么就可以形成一条光的通路,类似于电流在导线中传播一样,只有沿着“光子导线”(即缺陷条纹)传播的光子得以顺利传播,其它任何试图脱离导线的光子都将被完全禁止。
从原理可以看出,利用光子晶体带隙我们可以控制光,试想一下能控制光是什么概念?
应用:
光子晶体波导:
利用缺陷态的导波效应,缺陷的引入在PBG中形成新的光子态,而在缺陷模周围光子态密度为零。因此,光子晶体波导利用缺陷模式实现光传输不会产生模式泄漏,基于这种优异的光子局域化特性,可实现光波导的任意弯曲,从而大大减少集成光学器件的体积,实现光路芯片化。
也就是说,弯曲损耗不存在。

光子晶体光纤:类似于单模光纤。
利用光子晶体所具有的光子频率禁带特性,将特定频率的光波强烈地束缚在纤芯内进行传导,光纤弯曲或折叠状态对光波的影响非常小,几乎在所有的传播波长处都能够保持单模运转,且其零色散波长从传统光纤的红外波段移到了可见光波段,可将光通信波段从1.3~1.6um扩展到整个可见光波段。另外,光子晶体光纤具有极强的非线性效应,在低于传统光纤三个量级的脉冲峰值功率下就可产生光谱覆盖紫外到红外的超连续光。

光子晶体超棱镜:
光子晶体超棱镜的体积只有常规棱镜的1%左右,但其色散能力比常规棱镜强100~1000倍。对波长相近的光,常规棱镜几乎无法分辨,但光子晶体棱镜却很容易实现。例如,对波长为1.0um和0.9um的两束光,常规棱镜无法将它们分开,但光子晶体超棱镜可将它们分开到60°左右。该特性在光通信信息处理中具有重要的意义。

光子晶体反射镜:
由于光子晶体光子频率禁带范围内不允许光子存在,当一束在此光子频率禁带范围内的光入射到光子晶体中时将被全反射。利用这一原理可以制备高品质的反射镜。特别是在短波长区域,金属对光波的损耗很大,而介质对光波的吸收损耗非常小,因此,介质材料光子晶体反射镜具有极小的损耗。另外,由于金属反射镜对光波的吸收集中于极薄的表层内,这使表层温度很高,容易造成金属反射镜表层变形,使其质量严重下降。光子晶体反射镜对光波的吸收分布在较大的体积内,光子晶体反射面的温度比金属反射面的温度要低得多,这使光子晶体反射镜的表面不容易烧坏。

当然还有光子晶体微带天线等。就不一一赘述了,我想楼主应该大致了解它的应用了吧。

Ⅷ 光子晶体光纤和普通光纤有什么区别

光子晶体光纤是利用光子晶体具有光子带隙的原理,由于光子带隙的存在就限制了光的传输。而普通光纤是利用全反射完成的。

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