基于双零色散光子晶体光纤的超连续谱特性分析毕业论文--167392599

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1、基于双零色散光子晶体光纤的超连续谱特性分析【摘要】光子晶体光纤(PCF)因其独特的非线性特性和色散特性被广泛地应用在非线性光学等领域，PCF中超连续谱的产生便是其应用的一个方面。现阶段超连续谱的产生过程中仍然存在效率低，平坦性不好等问题。与单零色散PCF相比，双零色散PCF有着更灵活的设计度，是解决上述问题的一种理想材料。本文从麦克斯韦方程组出发，结合物质方程推导出了光纤中短脉冲的传播方程—非线性薛定谔方程，并采用分步傅里叶算法对脉冲展宽的过程进行数值模拟。通过数值模拟的结果，认识到了光纤中脉冲的展宽是多种非线性效应相互作用的结果，对

2、其机理有了更进一步的理解，同时通过单零色散PCF和双零色散PCF中模拟结果的对比，了解到了双零色散PCF在输出谱平坦性等上面的优势，得出了双零色散PCF是产生超连续谱的一种理想介质的结论。关键词：超连续谱；光子晶体光纤；色散；SupercontinuumgenerationinphotoniccrystalfiberswithtwoZero-dispersionwavelengthsElectronicScienceandTechnologyStudent：Adviser:【Abstract】Photoniccrystalfiber(

3、PCF)becauseofitsuniquenon-linearcharacteristicsanddispersioncharacteristicsarewidelyusedinnonlinearopticsandotherfields,supercontinuumgenerationisoneaspectofitsapplication.Atthepresentstage，problemssuchasInefficienciesandpoorflatnessstillexistintheprocessofsupercontinuu

4、m.ComparedwiththesinglezerodispersionPCF,doublezerodispersionPCFhasamoreflexibledesigntosolvetheaboveproblems.FromtheMaxwellequations,combiningphysicalequations,wededucedtheNLSE,andwiththeuseofsub-stepFouriermethodwesimulatedthepulsestretchingprocess.Byresultsofnumerica

5、lsimulations,werecognizedthefiberpulsebroadeningistheresultoftheinteractionofavarietyofnon-lineareffects.WiththecomparisonresultsinasinglezeroPCFanddouble-zerodispersionPCF,welearnedthedouble-zerodispersionPCFadvantageintheoutputspectrumflatness.webelievethatDoublezerod

6、ispersionPCFisanidealmediumtoproducesupercontinuum.Keywords:supercontinuum,Photoniccrystalfibers,dispersion.目录第一章绪论11.1双零色散PCF研究的目的意义11.2超连续谱的发展和应用21.3章节安排...................................................................................................................

7、.......3第二章PCF中超连续谱形成的理论研究42.1PCF中光脉冲的传输模型42.1.1光脉冲在光纤中的传输的基本方程42.1.2光子晶体光纤中的色散62.2光纤中的非线性效应82.2.1自相位调制（SPM）82.2.2交叉相位调制（XPM）82.2.3四波混频（FWM）92.2.4受激拉曼散射（SRS）.......................................................................................92.3小结9第三章单零色散点PCF中超连续谱的产生

8、.............................................................................93.1光纤的结构103.2数值模拟分析113.2.1传输距离对超