A轴向生长单晶光纤模式特征及在外加电场下模式变化

摘要

本文首先从麦克斯韦方程出发，给出了光波导中模式的一般理论，然后分析了各向同性阶跃光纤中模式的理论，得到了沿A轴方向生长的单晶光纤在弱导条件下的电磁场的偏微分方程组，这里得到的是关于横向场分量Ex、Ey的耦合模偏微分方程组。 本文研究的单晶光纤是由电光晶体拉制而成的，不但具有普通光纤的优点，还可以直接进行电光调制。本文讨论了在外加电场调制下，其模式特征和色散方程的变化。通过数值方法对低阶模的计算发现，在外加电场达到一定值后，会使模式无法传播。这对于设计和制造各种单晶光纤器件有重要意义，本文给出了一个光纤集成器件的原理图。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2单晶光纤的应用概述

1.2.1单晶光纤激光器

1.2.2单晶光纤倍频器

1.2.3单晶光纤高温探测器

1.2.4单晶光纤光栅

1.3单晶光纤的优点和发展概况

1.4单晶光纤的生长方法

1.5用激光加热基座法生长单晶光纤

1.6单晶光纤包层的实现

1.7本论文研究的目的和意义

1.8本论文研究的主要内容和安排

第2章光波导中光波模式的一般理论

2.1引言

2.2电磁场方程

2.3各向同性阶跃光纤的模式理论

2.3.1各向同性阶跃光纤中的电磁场方程

2.3.2各向同性阶跃光纤的矢量模理论

2.3.3导波模截止参数和单模传输条件

2.4本章小结

第3章A轴向生长的单晶光纤的模式理论

3.1引言

3.2 A轴生长单晶光纤的电磁场方程

3.3弱各向异性条件下芯层中的近似解

3.4弱各向异性条件下包层中的近似解

3.5单晶光纤芯包层处的边界条件

3.6本章小结

第4章两个低阶光波模式场分布的数值讨论

4.1引言

4.2与特征方程相关的式子

4.3当m=0时的光场分布

4.4当m=1时的光场分布

4.5本章小结

第5章外加电场后单晶光纤传播模式的变化

5.1引言

5.2铌酸锂型晶体的线性电光效应

5.3外加电场作用下单晶光纤中模式的变化

5.4单晶光纤在光调制器中的应用

5.5单晶光纤在光滤波器中的应用

5.6本课题还可以进一步研究的问题

5.7本章小结

结论

参考文献

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致谢