导读:本文包含了光子晶体光纤制备论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:硫系玻璃,光子晶体光纤,空芯Bragg光纤,挤压法
光子晶体光纤制备论文文献综述
潘章豪[1]（2017）在《硫系玻璃空芯光子晶体光纤制备及性能研究》一文中研究指出空芯光子晶体光纤的光纤结构、导光机制和传输特性上与传统的普通光纤具有巨大的差异,它能够有效抑制由组成材料引起的光吸收和非线性效果,使得空芯光子晶体光纤成为高峰值功率激光传能方面理想的选择;硫系玻璃具有许多优点例如红外透过宽,化学性能稳定,本征损耗低,物理性能好等等使其成为实现低损耗传输长波红外的玻璃材料的最好选择。本文选择硫系玻璃作为光纤的制备材料,用于制备和研究一维周期性结构空芯光子晶体光纤(也可称为空芯Bragg光纤)。本文首先通过蒸馏提纯法和传统的熔融淬冷法制备并优化了一系列硫系玻璃材料,对这些玻璃材料进行了热学性能与光学性能的测试与讨论,最终制备出杂质吸收峰少的高纯度硫系玻璃。随后通过设计和改进挤压模具,采用挤压法制作出结构良好的空芯Bragg光纤预制棒。通过预期设定的光纤结构参数如包层数和占空比,使用Rsoft软件模拟模拟光纤的带隙结构再通过计算获得光纤的具体参数值:光纤的晶格周期、光纤的半径等,然后通过套管法和二次通气拉丝法制备出空芯Bragg光纤,最后通过测试光纤的损耗参数验证光纤的带隙结构,分析实际结果与理论模拟的差异。论文的第一章绪论部分介绍了硫系玻璃并概述光子晶体光纤的发展与目前的研究现状,空芯Bragg光纤的结构特点与优势,最后介绍并对比了目前用于制备光子晶体光纤的叁种工艺方法。第二章为理论基础介绍,包括硫系玻璃与光纤两部分理论内容,其中硫系玻璃的理论内容包括了玻璃的定义与结构理论、热学性质包括玻璃转变温度和热膨胀系数、光学带隙、光学透过谱、红外截止波长及玻璃提纯与吸收峰介绍;光纤的理论内容主要是空芯Bragg光纤的导光机制、光纤结构参数对光纤性能影响、最后分析光纤的损耗及产生原因。第叁章分析As-X、Ge-P-Te、Ge-As-Se-Te等硫系玻璃的性能,讨论玻璃的提纯工艺对叁种玻璃性能的改善效果,分析Se的含量改变对Ge-As-Te-Se玻璃的红外透过、热稳定性等性能的影响,最终通过玻璃参数总体对比选取出适合挤压的硫系玻璃。第四章首先介绍了基于所选择的硫系玻璃As2S3、Ge15As25Se15Te45的折射率等参数设计空芯Bragg光纤的结构模型,同时模拟出在10.6?m能够产生带隙时要求的晶格周期,确定光纤包层材料厚度及半径参数。第五章首先介绍了空芯Bragg光纤的制备流程,包括两部分、;预制棒的挤压过程及光纤的两步拉丝过程,通过优化挤压模具结构改进预制棒结构参数,通过,调节挤压参数如温度与速度保证预制棒的结构完整度,制备出结构良好的光纤预制棒,通过控制拉丝过程中温度、拉丝的牵引与送棒速度、及通气气压强度拉制出结构良好的空芯Bragg光纤,最后对光纤进行性能方面的测试。最后总结全文,介绍的研究成果以及在研究过程中遇到的难点,分析了实际制备光纤和理论值的差异及其原因,为下一步的制备出低损耗结构完美的空芯光子晶体光纤提供实验基础。(本文来源于《宁波大学》期刊2017-04-15）
程熊[2]（2017）在《Kagomé空芯光子晶体光纤制备及其M-Z干涉型传感器研究》一文中研究指出Kagomé空芯光子晶体光纤是一种特殊类型的空芯光子晶体光纤,与空芯光子带隙型光纤相比,其包层结构不具备完整的光子带隙,从而有更大的传输带宽。和光子带隙光纤的超低损耗相比,Kagomé空芯光子晶体光纤的损耗通常在几个dB/m,甚至小于1 dB/m。这些性质使得Kagomé空芯光子晶体光纤在研究光化学、高功率激光脉冲传输和气体填充非线性光学等方面有着广阔的应用前景。目前,Kagomé空芯光子晶体的应用研究已有一些报道,但基于Kagomé空芯光子晶体光纤的干涉型传感器的研究报道却很少。对于Kagomé空芯光子晶体光纤来说,由于其结构复杂,对其结构与导光性能的模拟研究也较少。基于目前的研究现状,本文对Kagomé空芯光子晶体光纤进行了数值模拟研究、工艺制备研究和M-Z干涉型传感器研究,获得了以下研究成果:1.利用Comsol软件对Kagomé空芯光子晶体光纤的结构参数与其限制损耗和有效折射率的关系进行了数值模拟研究,研究发现,光纤基模的限制损耗随着纤芯周围石英壁厚增加、包层空气孔直径减小、纤芯空气孔直径减小、光纤整体结构尺寸的降低而整体增加;纤芯基模有效折射率随着纤芯空气孔增大、纤芯周围石英壁厚增大、光纤结构整体增大而增大。并且给出了Kagomé空芯光子晶体光纤在设计与制作中的相关原则—选用壁厚较薄的毛细管和套管将获得较低的限制损耗和较大的传输带宽;2.利用堆拉法,对Kagomé空芯光子晶体光纤的制备工艺流程进行了探索,摸索出了合适的工艺参数,成功制备出了Kagomé空芯光子晶体光纤,具体的制作工艺流程分为石英玻璃毛细管的制备、石英毛细管制备成预制棒、预制棒制备成Kagomé空芯光子晶体光纤;3.提出并制备了基于Kagomé空芯光子晶体光纤的M-Z干涉型传感器,利用Kagomé空芯光子晶体光纤,制成了叁种干涉腔长分别为2.8 cm、3.6 cm、4.8cm的M-Z干涉型传感器,分析发现,其干涉光谱形成的原因是纤芯基模与泄漏模的相互干涉,随着腔长增加,干涉条纹的对比度降低;利用叁种腔长的干涉型传感器对温度的灵敏度进行研究,发现其对应的温度灵敏度分别为23.33pm/℃、25.51 pm/℃、22.59 pm/℃;利用腔长为2.8 cm的Kagomé空芯光子晶体光纤M-Z干涉型传感器进行振动实验,发现其在300~600 Hz范围内,对振动信号有着很好的响应。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-04-01）
霍明超[3]（2015）在《液芯光子晶体光纤制备和锁模器件研究》一文中研究指出液芯光纤以其很小的弯曲半径,良好的散热性,很高的掺杂浓度,被广泛应用于通信,医疗和传感等很多方面。近年来人们研究利用光子晶体光纤填充液体作为液芯光子晶体光纤的应用成为研究的热点。本文将利用光子晶体光纤填充溶液,研究光子晶体光纤的液体填充特性、填充制备、后端面处理和作为光纤锁模器件在激光器中的应用。本文主要研究工作围绕着:理论上,分析了空芯光子晶体光纤和双芯光纤填充的优势、填充溶液的方法。从原理方面对增益掺杂光子晶体光纤和锁模启动元件两部分进行了数学描述。其中对增益掺杂光子晶体光纤的描述包含其模式特性和传输特性两个方面。为液芯光子晶体光纤作为光纤锁模器件的理论和实验研究奠定了基础。首次提出把双液芯光子晶体光纤作为锁模启动元件的锁模激光器,进行了仿真模拟,基于双芯光子晶体光纤的非线性耦合特性,得到了输出脉冲的压缩。实现了在低功率下,从一个纤芯入射的功率在耦合作用下经过一个耦合长度后从相邻的纤芯输出;在高功率下,由于非线性作用改变了入射光纤的折射率,纤芯之间的相位失配增加,从一个纤芯入射的功率保持在这个纤芯中传输,满足可饱和吸收作用。仿真设计了腔型结构,把双液芯光子晶体光纤作为可饱和吸收体,模拟腔内动力学过程,得到稳定的锁模输出。分析研究了双芯光子晶体光纤非线性模式耦合和光纤长度对锁模的影响,得到了光纤长度与线性耦合长度不是整数倍,实现自启动和稳定的锁模,当光纤长度远大于线性耦合长度时,需要滤波器来稳定锁模运转。实验上,利用普通熔接机放电对光纤塌陷进行选择性填充,通过不同光子晶体光纤之间的塌陷对比得到放电塌陷参数,并对空芯光子晶体光纤和双芯光子晶体光纤进行了选择性填。利用虹吸法填充溶液,截断法观测纤芯液体填充是否均匀,最后对光纤端面进行后处理,如对填充后的光纤进行塌陷、研磨等,这大大增加了光纤端面的平整度,提高了耦合效率和出射光斑质量。为了对制备的液芯光子晶体光纤器件进行验证,把制备的液芯光纤进行空间光耦合输出,得到了很好光斑质量输出。综上,在理论和实验研究的基础上,有望进一步把制备的液芯光子晶体光纤作为光纤器件运用到探索可见光波段的放大器和振荡器,并得到光波段的拓展及锁模器件的广泛应用。(本文来源于《北京工业大学》期刊2015-06-01）
崔亮,赵宁波,李小英[4]（2012）在《利用光子晶体光纤制备频率不相关关联光子对》一文中研究指出非线性介质中自发参量辐射过程所产生的关联光子对是量子信息应用中的重要资源,而不同的应用往往要求关联光子对具备特定的频率关联特性。例如在基于线性光学的量子计算中,关联光子对被用作宣布式单光子,为了提高光子间Hong-Ou-Mandel干涉的可见度,需要关联光子对之间不存在任何频率关联性。研究表明,对于脉冲光泵浦自发四波混频过程所产生的关联光子,根据光子晶体光纤色散可控的特点,可通过改变其中的位相匹配来实现对关联光子对频谱特性的操控,但是,泵浦光频谱特性和光纤高阶色散对光子对频谱特性影响的研究还有待深入。(本文来源于《第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集》期刊2012-07-15）
崔亮[5]（2012）在《脉冲光泵浦光子晶体光纤制备关联光子对的理论和实验研究》一文中研究指出非线性介质中自发参量辐射过程所产生的关联光子对是量子信息处理中的重要资源。而高非线性光子晶体光纤具有色散可控、无限单模传输等特性,是一种较理想的χ(3)非线性介质。本论文从理论和实验两个方面研究利用锁模脉冲激光泵浦光子晶体光纤,通过自发四波混频参量过程制备具有高纯度以及特定频谱性质的关联光子对。论文的主要内容包括以下四个部分：一、制备了具有高纯度、大失谐特征的关联光子对。所产生的信号和闲频光子对具有窄带频谱特性,其中信号(闲频)光子与泵浦光之间的频率失谐接近75THz。由于拉曼噪声光子的影响几乎被完全消除,关联光子对的纯度得到了很大的提高。当实验中收集到的信号光子产生率约为每脉冲0.009个时,测得真符合计数率和随机符合计数率之间的比值约为102,接近理论极限。二、通过理论分析关联光子对的频谱函数以及衡量其频谱关联性的二阶强度相关函数g(2),较全面地揭示了影响关联光子对频谱特性的因素,并重点讨论了频率不相关关联光子对的实现途径和条件。基于理论分析的结果,实验产生了频率近似不相关的关联光子对。在无窄带滤波的情况下,测得单个信号光场的最大g(2)值为1.78±0.02。叁、利用所获得的频率近似不相关关联光子对,制备了一种具有低噪声特征的近单模宣布式单光子源。考虑传输损耗因素后,单光子源的宣布效率可达86%。当宣布(闲频)光子的产生率约为每脉冲0.002个时,测得被宣布单光子(信号)场的二阶强度相关函数gc(2)为0.012±0.004,低于经典泊松光源极限,极限值与测量值之比大于80。四、研究了光子晶体光纤的结构非均匀性对关联光子对频谱的影响。理论模型的分析结果表明,若非均匀光纤不同部分所产生的光子对之间具有频谱交迭,其相干迭加可使最终输出的光子对频谱产生调制并展宽。实验中对非均匀光子晶体光纤中信号光子频谱的测量结果与理论分析一致,显示了光子对频谱测量可作为检测光纤非均匀性的一种有效的非侵入性方法。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-30）
陈伟[6]（2011）在《掺稀土光子晶体光纤制备及其特性研究》一文中研究指出本论文针对常规掺稀土光纤在光纤激光器应用实际工作中面临的叁个科学问题,包括大芯径光纤与输出激光的光束质量问题、高效耦合问题及光暗化问题,展开研究。首先设计掺镱和掺铒光子晶体光纤的波导结构,构建出光子晶体光纤高温熔体流体力学模型,研究出光子晶体光纤的制备工艺；然后,制备出掺镱光子晶体光纤与掺铒光子晶体光纤,以及双包层光纤光栅,并分别将两种掺稀土光子晶体光纤进行了激光试验；最后,研究了超大模场掺镱光纤的制备与光束质量特性,分析了掺镱光纤的光暗化机理,研究了不同材料体系的掺镱光纤的光暗化特性,提出了相应的解决措施。。论文的主要研究内容与结果如下：(1)完成掺稀土光子晶体光纤的结构设计,发现在d/Λ≤0.30,Λ≤15λ时,大芯径光纤可以维持单模工作特性；外包层大空气孔径向尺寸w≥3λ,大空气孔之间的桥宽b≤0.5λ,可以获得高于0.7以上的内包层数值孔径,并制备出纤芯直径为43微米的大模场双包层掺镱光子晶体光纤,测试表明其具备单模特性,内包层数值孔径达到0.65,解决了大纤芯直径与单模工作特性的矛盾,以及高效耦合的问题。(2)系统研究掺稀土光子晶体光纤的制备工艺：建立高温熔体流体力学模型分析不同参数对工艺敏感度的影响,得出光子晶体光纤较佳拉丝工艺条件：高温炉温度为2123K,预制棒的进棒速度大于3mm/min,光纤拉丝速度大于200m/min,毛细管的内外压力差小于300pa。针对稀土离子传统液相掺杂工艺的缺陷,探索出稀土离子的全气相沉积工艺方法和完整的掺稀土光子晶体光纤制备工艺,并制备出掺镱光子晶体光纤和掺铒光子晶体光纤。(3)研究了双包层掺镱光子晶体光纤的激光特性：采用本论文设计并制备的掺镱光子晶体光纤和光纤光栅,构建出全光纤化的掺镱光子晶体光纤激光器,在915nm泵浦激光器作用下获得了中心波长为1080.2nm的3.96W的激光输出,斜率效率达到79.6%,光束质量因子M2为1.2。该掺镱光子晶体光纤光谱吸收特性优于常规掺镱光纤,其在915nm波长和976nm波长的吸收系数均高于常规掺镱光纤,在915nm波长的吸收峰较宽,其在两个吸收峰之间的谷底向长波长移动10nm。原因是空气石英玻璃网络电场对镱离子能级的产生了微扰,导致Stark分裂的新特性,影响了镱离子2F7/2→2F5/2的跃迁特性,从而产生了吸收谱的加宽与加高,以及吸收谷底向长波长的位移。(4)研究了掺铒光子晶体光纤及其激光放大特性,发现增大铒离子的掺杂区域,可以有效提升交迭因子,从而提升放大效率。掺铒光纤的激光放大特性与弯曲损耗特性试验结果表明：掺铒光子晶体光纤与普通掺铒光纤相比具有较高的增益特性、较好的增益平坦度、以及更好的抗弯曲性能,其原因在于空气与石英复合结构具备较大的交迭因子和较好地基模光场束缚能力。(5)研究了超大模场掺镱光纤：设计并制备出了全新结构的100微米级超大模场掺镱双包层光纤,激光试验发现受抑内全反射结构的超大模场光纤可以显着提升输出激光光束质量,该光纤激光在X、Y方向的平均光束质量因子M2分别为2.977和2.583,光束质量因子与常规大芯径光纤相比减小40%以上。(6)研究了掺镱光纤的光暗化特性：在分析光暗化机理的基础上,制备了不同材料配方的掺镱光纤。泵浦激光老化试验和激光功率稳定性试验表明：高镱离子浓度掺杂的掺镱光纤较为容易产生光暗化现象；而铝离子和磷离子的共掺剂引入的掺镱光纤,其光暗化效应显着降低。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-06-01）
陈月娥,侯蓝田[7]（2009）在《Yb~(3+)掺杂双包层光子晶体光纤制备研究》一文中研究指出本文报道了国内自行研制和制备的以高功率光子晶体光纤激光器为目标的Yb3+掺杂双包层光子晶体光纤。给出了Yb3+掺杂多组分玻璃芯棒和以此为芯的双包层光子晶体光纤的制备流程、工艺和关键技术。对制备的Yb3+掺杂多组分玻璃、双包层光子晶体光纤进行一系列的物理属性、热学和光谱测试,并通过计算分析得到相对优秀的掺杂多组分玻璃配方(Yb3+-(2mol%)-SiO2(70mol%)-MgO-CaO-BaO-Li2O-Al2O3(2mol%))。样品中的Yb3+掺杂双包层光子晶体光纤具有结构规则传光性能良好等优点,为自行开发高功率光子晶体光纤激光器提供材料器件基础。(本文来源于《光电工程》期刊2009年02期）
杨兴华,王丽莉,杨晟[8]（2008）在《Ag微米管阵列修饰的聚合物光子晶体光纤制备工艺研究》一文中研究指出以聚合物光子晶体光纤空气孔阵列为模板,制备了Ag微米管阵列修饰的聚合物光子晶体光纤.讨论了银氨溶液和葡萄糖溶液浓度以及反应时间和温度对银微米管形貌的影响.在Ag(NH3)2+与C6H6O浓度比为2,反应时间为20min,温度为65℃条件下光纤孔洞表面获得了规则的Ag微米管状结构,并对Ag的生长机理进行了讨论.(本文来源于《光子学报》期刊2008年02期）
光子晶体光纤制备论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
Kagomé空芯光子晶体光纤是一种特殊类型的空芯光子晶体光纤,与空芯光子带隙型光纤相比,其包层结构不具备完整的光子带隙,从而有更大的传输带宽。和光子带隙光纤的超低损耗相比,Kagomé空芯光子晶体光纤的损耗通常在几个dB/m,甚至小于1 dB/m。这些性质使得Kagomé空芯光子晶体光纤在研究光化学、高功率激光脉冲传输和气体填充非线性光学等方面有着广阔的应用前景。目前,Kagomé空芯光子晶体的应用研究已有一些报道,但基于Kagomé空芯光子晶体光纤的干涉型传感器的研究报道却很少。对于Kagomé空芯光子晶体光纤来说,由于其结构复杂,对其结构与导光性能的模拟研究也较少。基于目前的研究现状,本文对Kagomé空芯光子晶体光纤进行了数值模拟研究、工艺制备研究和M-Z干涉型传感器研究,获得了以下研究成果:1.利用Comsol软件对Kagomé空芯光子晶体光纤的结构参数与其限制损耗和有效折射率的关系进行了数值模拟研究,研究发现,光纤基模的限制损耗随着纤芯周围石英壁厚增加、包层空气孔直径减小、纤芯空气孔直径减小、光纤整体结构尺寸的降低而整体增加;纤芯基模有效折射率随着纤芯空气孔增大、纤芯周围石英壁厚增大、光纤结构整体增大而增大。并且给出了Kagomé空芯光子晶体光纤在设计与制作中的相关原则—选用壁厚较薄的毛细管和套管将获得较低的限制损耗和较大的传输带宽;2.利用堆拉法,对Kagomé空芯光子晶体光纤的制备工艺流程进行了探索,摸索出了合适的工艺参数,成功制备出了Kagomé空芯光子晶体光纤,具体的制作工艺流程分为石英玻璃毛细管的制备、石英毛细管制备成预制棒、预制棒制备成Kagomé空芯光子晶体光纤;3.提出并制备了基于Kagomé空芯光子晶体光纤的M-Z干涉型传感器,利用Kagomé空芯光子晶体光纤,制成了叁种干涉腔长分别为2.8 cm、3.6 cm、4.8cm的M-Z干涉型传感器,分析发现,其干涉光谱形成的原因是纤芯基模与泄漏模的相互干涉,随着腔长增加,干涉条纹的对比度降低;利用叁种腔长的干涉型传感器对温度的灵敏度进行研究,发现其对应的温度灵敏度分别为23.33pm/℃、25.51 pm/℃、22.59 pm/℃;利用腔长为2.8 cm的Kagomé空芯光子晶体光纤M-Z干涉型传感器进行振动实验,发现其在300~600 Hz范围内,对振动信号有着很好的响应。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光子晶体光纤制备论文参考文献
[1].潘章豪.硫系玻璃空芯光子晶体光纤制备及性能研究[D].宁波大学.2017
[2].程熊.Kagomé空芯光子晶体光纤制备及其M-Z干涉型传感器研究[D].武汉理工大学.2017
[3].霍明超.液芯光子晶体光纤制备和锁模器件研究[D].北京工业大学.2015
[4].崔亮,赵宁波,李小英.利用光子晶体光纤制备频率不相关关联光子对[C].第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集.2012
[5].崔亮.脉冲光泵浦光子晶体光纤制备关联光子对的理论和实验研究[D].天津大学.2012
[6].陈伟.掺稀土光子晶体光纤制备及其特性研究[D].华中科技大学.2011
[7].陈月娥,侯蓝田.Yb~(3+)掺杂双包层光子晶体光纤制备研究[J].光电工程.2009
[8].杨兴华,王丽莉,杨晟.Ag微米管阵列修饰的聚合物光子晶体光纤制备工艺研究[J].光子学报.2008