基于倏逝波的光子晶體光纖傳感特性研究.pdf

1、光子晶體光纖(PCF)又稱為微結(jié)構(gòu)光纖或多孔光纖，其具有獨(dú)特的物理性質(zhì)和導(dǎo)光優(yōu)點(diǎn):截面中沿軸向周期性排列的空氣孔的存在為光子晶體光纖的設(shè)計提供很大的自由空間，我們可以通過改變孔間距、孔直徑、孔形狀以及小孔排列方式來改變其傳輸特性。利用光子晶體光纖的這種特性，可以制作各種不同功能的傳感器件，而基于倏逝波的光子晶體光纖傳感器在傳感領(lǐng)域里占很重要地位。本文對太赫茲波段的光子晶體光纖倏逝波傳感特性進(jìn)行了深入研究，并創(chuàng)新性地對帶隙型光子晶體光纖的

2、倏逝波傳感特性做了細(xì)致模擬和透徹的理論分析。
　　 本文研究內(nèi)容主要包括:
　　 文章首先對光子晶體和光子晶體光纖的概念和性質(zhì)進(jìn)行介紹，然后分析了近十年來基于倏逝波的光子晶體光纖傳感發(fā)展現(xiàn)狀，接著提出本文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　 介紹了倏逝波的原理、光子晶體光纖倏逝波傳感、太赫茲光子晶體光纖倏逝波傳感的特性，并且對太赫茲的定義、特點(diǎn)、應(yīng)用進(jìn)行說明，引進(jìn)太赫茲作為光子晶體光纖傳感器的波源。
　　 介紹了光

3、子晶體光纖模擬的多種數(shù)值計算方法，對本文主要運(yùn)用的有限元法和平面波展開法原理進(jìn)行詳細(xì)討論。
　　 在紅外波段利用有限元軟件Comsol對折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖進(jìn)行模擬，得到了不同包層占空比下，基模有效折射率、模場面積、小孔中能量與總能量的比值、相對靈敏度、限制損耗等隨波長的變化曲線，并且比較了改進(jìn)纖芯結(jié)構(gòu)后對相對靈敏度的影響。然后在太赫茲波段，討論了不同的纖芯小孔個數(shù)以及纖芯小孔半徑對相對靈敏度的影響，為倏逝波光子晶體光纖傳感