优化过渡光纤熔接技术:降低非线性光子晶体光纤损耗

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本篇硕士学位论文主要探讨了在华中科技大学背景下,作者黄媛媛针对高非线性光子晶体光纤的设计与制备进行深入研究。论文的焦点在于如何通过理论模拟和实验实践,优化光纤的光学特性,以便在光通信和超短脉冲产生等应用领域发挥其优势。 首先,论文概述了超连续激光光源的重要性,强调其宽谱范围和良好的稳定性,使得高非线性光子晶体光纤成为研究的重点。这些光纤具有较高的非线性系数和可调控的色散特性,允许在特定波长(如800nm)产生丰富的非线性效应。光子晶体光纤自诞生以来,在光电子学领域的应用迅速扩展,论文着重介绍了几种理论模拟方法,如光束传播法、平面波方法和有限元法,它们分别用于模拟光纤的色散、非线性和衰减特性。 接着,作者详细论述了如何利用Rsoft软件进行高非线性光子晶体光纤的结构设计,通过模拟计算揭示光纤结构参数与光学传输特性的关系。目标是设计出一种能在800nm波段利用钛宝石飞秒激光器产生平坦超连续谱的光纤。这种设计旨在将光纤的零色散波长移至短波长区域,以提高光信号的质量。 论文的第三部分聚焦于光纤的制备工艺,作者基于理论设计实现了高非线性光子晶体光纤的实际制作。这包括对光纤的制备步骤和技术控制的详细介绍,确保产品的质量和性能。 第四部分,结合光纤熔接理论,论文研究了高非线性光子晶体光纤的关键熔接技术,探讨了如何在保持低损耗的同时实现顺畅的熔接过程。这涉及到熔接时间、电流的精确控制,以及避免气孔塌陷等问题。 最后,作者通过测试和分析所制备光纤的光学性能,提出未来的研究方向,即优化光纤结构和制备工艺,以期制造出满足商用标准的产品。论文的结论表明,已经成功设计并制备出了一种零色散点位于800nm附近的高非线性光子晶体光纤,能够有效地利用泵浦波长产生展宽超过900nm且平坦的超连续谱。 综上,本论文围绕高非线性光子晶体光纤的理论设计、制备技术、熔接策略以及光学性能评估展开,为高性能光纤的研发和应用提供了有价值的研究成果。