红外空心布拉格光纤损耗特性的研究

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：红外空心布拉格光纤损耗特性的研究学号Y003091001姓名陈超导师陈鹤鸣教授学科专业光学工程研究方向光通信与光波技术申请学位类别工学硕士论文提交日期二〇一二年二月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有

2、不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电

3、大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学光学工程研究方向：光通信与光波技术作者：2009级研究生陈超指导教师：陈鹤鸣教授题目：红外空心布拉格光纤损耗特性的研究英文题目：Losscharacteristicsofinfraredhollow-coreBraggfiber主题词：光子晶体，Bragg光纤，CO激光传输，平面波展开法，2有限元法，缺陷，损耗Keywords:PhotonicCrystal,Braggfiber,COlasertransmission,PlaneWaveMethod2(PWM),FiniteElementMethod(FEM),Defect,Loss南京邮电大学

4、硕士研究生学位论文摘要摘要随着光纤技术的发展，光纤的传输波段从2m以下的近红外区域逐渐向更长的中红外甚至远红外区域发展。与普通光纤不同，红外光纤主要用于激光能量的传输。近几十年来，人们在红外光纤领域展开了大量的理论研究工作，并逐渐开始实用化。目前，红外光纤在医学及工业上的CO激光能量传输和传感等领域已得到广泛应用。2本文通过比较分析材料的光学物理等特性，利用平面波展开法（PWM）对材料带隙进行计算，为了获得一种适合于传输10.6mCO激光的Bragg光纤，选取了适合于传输10.62mCO激光的包层材料（AsSe/PEI）并确定了其填充率（f0.8）。然后采用基于全矢223量

5、有限元法（FEM）的COMSOL软件进行仿真，对红外空心Bragg光纤的结构参数进行优化，当结构参数为：纤芯内径为150m，晶格周期为7m，高低折射率材料厚度分别为1.4m和5.6m，包层周期达到20层时，实现了其在10.6m处的低损耗传输，损耗可降低到5.14dB/km，远远优于目前已达到的10dBkm/以下。考虑到制作工艺的不完善性，本文分析了在包层中引入单个周期缺陷时对其损耗造成的影响。仿真结果表明，在利用第二带隙导光且完整结构晶格周期为7m的Bragg光纤中，引入尺寸略大于晶格周期的缺陷有助于减小其在10.6m波长处的损耗，反之则会使'得损耗变大，而且缺陷

6、越靠近纤芯影响越大。在靠近纤芯的第一层引入7.18m的缺陷对降低光纤损耗效果最明显。研究结果对于红外光纤的制作和应用具有重要意义。关键词：光子晶体，Bragg光纤，CO激光传输，平面波展开法，有限元法，缺陷，损耗2I南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractWiththedevelopmentofopticalfibertechnology,thetransmissionwavebandsgraduallybecomefartherandlonger,shiftingfromnear-infraredregionbelow2mtomid-infrared

7、evenfar-infrared.Unlikeordinaryopticalfiberforsignaltransmission,infraredBraggfiberisalwaysusingtransferringlaserenergy.Recentdecades,wehavelaunchedalargenumberoftheoreticalstudiesinthefieldofinfraredfiber,andgraduallyturnedintothepract