光子晶体光纤特性及UNI解复用特性研究

摘要

本论文是作者参与国家自然科学基金项目“Tb/s光分组交换关键技术研究”以及国家项目863“多粒度光交换”的主要工作。主要是光子晶体光纤的性能分析和基于UNI的光开关的性能分析。利用厄米高斯展开算法对光子晶体光纤的色散、双折射特性进行了分析，并对传统的UNI结构进行改进，提出了一种可以操作在80Gb/s的光开关。第一部分：光子晶体光纤特性分析(二至四章)利用标量的厄米高斯算法得出了色散曲线，并首次研究了零色散波长随光子晶体结构参数的变化曲线。首次利用改进的厄米高斯算法来研究四孔双折射光子晶体光纤的双折射特性，并得到了预期结果。第二部分：基于UNI和高非线性光纤的光开关特性分析(第五章)提出了一种新的UNI结构，即利用高非线性光纤代替干涉仪中的SOA作为非线性介质，提高了解复用速率。对影响UNI性能的参数进行了分析，并采用合理的手段抑制了不利因素，提高了器件性能。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1.1引言-光通信发展的里程碑

§1.2光通信研究的问题

1.2.1衰减

1.2.2色散

1.2.3非线性

§1.3光通信某些方面的进展过程

§1.4目前的问题

§1.5论文的主要工作和创新

参考文献

第二章光子晶体光纤简介

§2.1光子晶体简介

2.1.1引言

2.1.2光子晶体的出现

§2.2光子晶体光纤的结构及研究方法

参考文献

第三章光子晶体光纤厄米高斯展开算法

§3.1厄米高斯算法实现(After Ref.[1][2])

3.1.1电磁场的展开

3.1.2折射率截面的展开

3.1.3有效折射率的确定(After Ref.[6])

§3.2结果讨论

§3.3矢量算法

3.3.1矢量算法简介

§3.4小结

参考文献

第四章改进的厄米高斯算法以及双折射研究

§4.1算法改进的必要性

§4.2双折射光子晶体光纤简介

§4.3算法的实现和结果分析

§4.4小结

参考文献

第五章基于超高速非线性干涉仪的光开关

§5.1引言

5.1.1光开关简介

5.1.2常见的光开关

§5.2非线性材料简介

§5.3常用的干涉仪结构

§5.4具体实现方案

5.4.1原理的数值模拟

5.4.2数值仿真和讨论

§5.5小结

参考文献

致谢

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