声明
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 微结构光纤简介
1.3 微结构光纤基本特性
1.3.1 无截止单模传输特性
1.3.2 高双折射特性
1.3.3 色散特性
1.3.4 非线性特性
1.3.5 大模场特性
1.3.6 损耗特性
1.4 微结构光纤的制备方法
1.4.1 堆积法
1.4.2 挤压法
1.4.3 超声打孔法
1.4.4 熔合酸腐蚀法
1.4.5 溶胶-凝胶法
1.5 填充型微结构光纤光子器件的研究进展
1.5.1 微结构光纤的填充方法
1.5.2 偏振分束器研究进展
1.5.3 偏振滤波器研究进展
1.5.4 光学传感器研究进展
1.5.5 目前存在的问题及开展本课题的必要性
1.6 本课题的主要研究内容
第2章 微结构光纤的传输理论和研究方法
2.1 微结构光纤的传输机理
2.1.1 全内反射型
2.1.2 光子带隙型
2.1.3 反谐振反射型
2.2 波导中的电磁理论及基本方程
2.2.1 光波导满足的亥姆霍兹方程
2.2.2 光纤模式和传播常数满足的方程
2.3 微结构光纤数值分析方法
2.3.1 有限差分法
2.3.2 平面波展开法
2.3.3 多级法
2.3.4 光束传播法
2.3.5 有效折射率法
2.3.6 有限元法
2.4 模式耦合、共振与散射的基本原理
2.4.1 耦合模式理论法
2.4.2 表面等离子体共振效应
2.4.3 拉曼散射效应
2.5 本章小结
第3章 基于模式耦合效应的双芯微结构光纤偏振分束特性研究
3.1 引言
3.2 石英基八角晶格双芯微结构光纤在1.55μm处的偏振分束特性
3.2.1 几何结构参数
3.2.2 有限元法的求解思路
3.2.3 基本光学特性分析
3.2.4 偏振分束特性分析
3.3 亚碲酸盐基六角晶格双芯微结构光纤在1.55μm处的偏振分束特性
3.3.1 几何结构参数
3.3.2 基本光学特性分析
3.3.3 偏振分束特性分析
3.4 本章小结
第4章 基于表面等离子体共振效应的金填充型单芯微结构光纤偏振滤波器研究
4.1 引言
4.2 1.31μm和1.55μm通信波长处的窄带滤波器
4.2.1 几何结构参数
4.2.2 输出结果与分析
4.2.3 损耗特性优化
4.2.4 窄带偏振滤波特性分析
4.3 覆盖O+E+S+C+L+U波段的超宽带偏振滤波器
4.3.1 几何结构参数
4.3.2 输出结果与分析
4.3.3 损耗特性优化
4.3.4 宽带偏振滤波特性分析
4.3.5 滤波器的性能指标CT和BW 与几何参数间的拟合曲线
4.4 丙三醇填充的金膜涂覆型微结构光纤的偏振特性研究
4.4.1 几何结构参数
4.4.2 输出结果与分析
4.4.3 损耗特性优化
4.4.4 波长可调型偏振滤波特性分析
4.4.5 温度T对输出特性的影响
4.5 本章小结
第5章 基于表面等离子体共振效应的微结构光纤传感器的研究
5.1 引言
5.2 基于丙三醇填充的金膜涂覆型微结构光纤温度传感特性
5.2.1 几何结构参数
5.2.2 输出结果分析与优化
5.2.3 温度传感特性
5.3 超高灵敏度的侧抛型金膜涂覆微结构光纤折射率传感特性
5.3.1 几何结构参数
5.3.2 输出结果分析与优化
5.3.3 折射率传感特性
5.3.4 波长灵敏度和幅度灵敏度双向调制的折射率传感器
5.4 本章小结
第6章 基于拉曼散射效应的完全填充型负曲率反谐振微结构光纤的传感特性研究
6.1 引言
6.2 单包层负曲率反谐振空芯微结构光纤的仿真模拟
6.2.1 几何结构参数
6.2.2 理论仿真结果分析
6.2.3 拉曼散射信号收集强度的理论预测
6.3 基于拉曼散射效应的特异性传感实验研究
6.3.1 泵浦光源的选择
6.3.2 实验光路的搭建
6.4 几种分析物的定性和定量检测
6.4.1 空气中O2和N2的检测
6.4.2 甲醇、乙醇、异丙醇三种有机溶剂的定性和定量检测
6.4.3 酒精溶液浓度检测极限的测定
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
燕山大学;
