| 【中文题名】 | 光子晶体光纤中超短脉冲的产生和传输特性研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Generation and Propagation of Ultra-short Pulses in Photonic Crystal Fibers |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-9-27 |
| 【中关键词】 | 光子晶体光纤,超短脉冲,调制不稳定性,超连续谱产生,受激喇曼散射, |
| 【英关键词】 | photonic crystal fiber,ultra-short pulse,modulation instability,supercontinuum generation,stimulated Raman scattering, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>馈线设备（传输线和波导）>光纤传输线、光缆> |
| 【论文摘要】 | 光子晶体光纤是近年来提出来的一种全新的光纤,它具有传统光纤所无法比拟的特殊的光学特性,如无截止单模、可控色散以及丰富的光学非线性等特性,在全光通信领域具有广阔的应用前景,已成为光纤通信领域的一个研究热点。光子晶体光纤的奇异特性决定了光脉冲在其中的传输特性与传统光纤中有很大区别,本文利用解析和数值模拟的方法研究了光子晶体光纤中的调制不稳定性,用数值模拟方法证明了利用调制不稳定性可以产生超短脉冲序列。此外,用数值模拟方法分析了超短脉冲在光子晶体光纤中的传输特性及超连续谱产生。取得的主要成果如下:
第一,光子晶体光纤中光脉冲的传输受多种物理因素的制约,理论分析十分复杂,数值模拟成为重要的分析手段。我们基于光子晶体光纤中光脉冲传输的物理模型自主开发了能模拟光脉冲线性和非线性传输过程的计算机程序,与文献报道的理论和实验结果进行了比对,考核了程序计算结果的正确性。
第二,利用线性稳定性分析方法研究了光子晶体光纤中超短脉冲的调制不稳定性,获得了调制不稳定性增益谱的一般表达式,它涵盖了高阶色散、自陡峭、受激喇曼散射等各种高阶效应对调制不稳定性的影响。理论结果表明,只有偶数阶色散对增益谱有影响,且会产生... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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Abstract |
7-9 |
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插图索引 |
9-10 |
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第1章 绪论 |
10-24 |
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1．1 引言 |
10-11 |
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1．2 超短脉冲产生和传输的研究工作进展 |
11-14 |
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1．3 光子晶体光纤中影响光脉冲传输的主要因素 |
14-23 |
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1．3．1 光纤色散 |
14-17 |
|
1．3．2 自相位调制 |
17-19 |
|
1．3．3 交叉相位调制 |
19 |
|
1．3．4 四波混频 |
19-20 |
|
1．3．5 自陡峭 |
20-21 |
|
1．3．6 受激喇曼散射 |
21-23 |
|
1．4 本文框架 |
23-24 |
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第2章 光子晶体光纤中光波传输的物理模型及数值计算方法 |
24-36 |
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2．1 麦克斯韦方程组 |
24-25 |
|
2．2 光脉冲在光子晶体光纤中的传输方程 |
25-31 |
|
2．2．1 皮秒脉冲传输方程 |
25-28 |
|
2．2．2 飞秒脉冲传输方程 |
28-31 |
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2．3 数值算法和程序编码 |
31-35 |
|
2．4 小结 |
35-36 |
|
第3章 光子晶体光纤中的调制不稳定性和超短脉冲产生研究 |
36-46 |
|
3．1 引言 |
36-37 |
|
3．2 调制不稳定性增益谱 |
37-38 |
|
3．3 高阶效应对调制不稳定性的影响 |
38-41 |
|
3．3．1 高阶色散的影响 |
38-39 |
|
3．3．2 受激喇曼散射的影响 |
39-41 |
|
3．3．3 自陡峭的影响 |
41 |
|
3．4 利用调制不稳定性产生超短脉冲序列 |
41-45 |
|
3．4．1 高斯白噪声的增益谱 |
42-43 |
|
3．4．2 利用调制不稳定性产生超短脉冲 |
43-45 |
|
3．5 小结 |
45-46 |
|
第4章 光子晶体光纤中超短脉冲传输特性研究 |
46-56 |
|
4．1 引言 |
46-47 |
|
4．2 理论模型 |
47-48 |
|
4．3 数值模拟结果 |
48-55 |
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4．3．1 反常色散区超短脉冲传输及超连续谱产生 |
48-51 |
|
4．3．2 近零色散点附近超短脉冲传输及超连续谱产生 |
51-53 |
|
4．3．3 正常色散区超短脉冲传输及超连续谱产生 |
53-55 |
|
4．4 小结 |
55-56 |
|
总结与展望 |
56-58 |
|
参考文献 |
58-64 |
|
致谢 |
64-65 |
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附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.344813 |
