导读:本文包含了极化光纤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:热极化,四孔光纤,二阶非线性系数,载流子模型
极化光纤论文文献综述
陈振宜,王水莲,陈娜,刘书朋,郝强达[1]（2019）在《电场作用下热极化四孔光纤偏振光传输特性研究》一文中研究指出由于热极化将破坏光纤熔石英材料的中心反演对称性,使其产生二阶光学非线性效应或线性电光效应。设计一种四孔光纤,采用载流子模型,通过有限元计算方法,分析四孔光纤的热极化过程,制备出了热极化四孔光纤,并研究了电场对其偏振光传输特性的影响。实验测量结果表明:热极化四孔光纤中,偏振光的椭圆率和方位角随电场强度的变化呈近似线性关系。由此获得其二阶非线性系数为0. 17 pm/V,与数值仿真结果基本一致。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年09期）
黄琳[2]（2018）在《光纤热极化及其二阶非线性效应的理论与实验研究》一文中研究指出石英玻璃材料具有诸多优良特性,如制造成本低、极低的光学损耗、较高的光学损伤阈值,在现代光电子学以及光纤通信领域有着广泛的应用。由于石英玻璃材料的宏观中心反演对称性,石英玻璃以及石英光纤不具有光学二阶以及其它偶数阶非线性效应。热极化技术可打破其宏观反演对称性,诱导出二阶非线性。目前对热极化的机理进行了大量的研究,虽然认为其机理为载流子的迁移,仍有较多极化现象无法解释。另外由于热极化光纤较低的二阶非线性系数,一定程度限制了其应用价值,因此在热极化光纤的优化、新型热极化光纤设计与应用方面有待进一步的工作,以增大热极化诱导二阶非线性系数、提升应用价值。本文针对于热极化光纤的载流子动力学模型、优化以及新型热极化光纤的设计与应用,开展了一系列深入的理论、仿真与实验研究。本论文取得的主要研究成果与创新点如下:1.提出并验证了光纤热极化二维载流子动力学模型。模型结果揭示了光纤热极化中的载流子、非线性层的演化与分布,极化诱导二阶非线性系数的演化规律。光纤热极化二维载流子动力学模型对于理解光纤热极化中的现象,为实验设计以及极化结果的优化提供理论指导。研究结果首次给出了极化后光纤电光系数的演化规律。2.对双孔热极化光纤的传输特性与极化特性进行了系统的研究。研究了双孔光纤电极孔参数、电极材料的种类对光纤传输特性的影响,给出了双孔热极化光纤传输特性变化规律,在此基础上,研究了电极孔参数对热极化特性的影响,提出了一种具有单偏振特性的极化优化的热极化光纤。3.研究了光纤热极化芯包界面阻碍效应的机制,发现芯包界面的低载流子迁移率是影响芯包界面阻碍效应的根本原因。在此基础上,研究了纤芯、包层载流子迁移率、浓度对芯包界面阻碍效应的影响,提出了克服以及增强芯包界面阻碍效应的方案。4.研究了光纤热极化窄非线性层形成机制,建立热极化氢类载流子双迁移率模型。通过实验结果,推导了窄非线性层载流子分布特性,由此提出了 H+与H3O+载流子双迁移率机制。该模型合理解释了光纤热极化窄非线性层形成的原因,结果表明氢类载流子浓度与Na+浓度相对大小是导致宽非线性与窄非线性层现象差异的根本原因。研究结果对于高度控制非线性层在纤芯中的分布有重要意义。5.研究了基于双阳极热极化光纤的二阶模二次谐波产生。首次提出了热极化光纤二阶模二次谐波产生,通过合理的设计双阳极与纤芯间距、热极化时间,双阳极热极化光纤可实现HE11模、TM01模、HE21模的单独与共同产生,可应用于二次谐波产生矢量波束或多波长、超宽带二次谐波产生。6.提出并研究了电可调谐热极化双芯光纤耦合器。设计孔-芯-芯-孔结构热极化耦合型双芯光纤,基于光纤热极化载流子动力学模型研究了双芯光纤的极化过程,利用双芯方向相反的电光系数,提出了具有高速调谐功能的热极化双芯光纤耦合器。7.实验与仿真研究了多阳极阵列光纤热极化特性。实验制作了含有～50、～500锡电极阵列的钙钠玻璃光纤,极化后利用二次谐波显微镜发现非线性层形成并环绕在～50阳极阵列光纤每个阳极孔、～500阳极阵列光纤外圈阳极孔。基于二维载流子模型的仿真,发现非线性层首先从外圈阳极孔周围形成,在自调节机制的作用下逐渐从外圈阳极孔扩展到内圈阳极孔。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-06-01）
常思宇[3]（2017）在《基于热极化多模光纤的光开关研究》一文中研究指出石英玻璃材料在结构上具有宏观反演对称性,不具有二阶非线性光学效应,而热极化技术可以打破这种结构的对称性,诱导出可观的二阶非线性。本文研究了双孔多模光纤的热极化并设计实现了基于热极化多模光纤的单模—多模—单模(SMS)光开关。对于双孔多模光纤的热极化,研究结果表明,在多模光纤中,双阳极结构的热极化光纤相对于单阳极—单阴极结构具有更高的二阶非线性效应。无论是双阳极结构还是单阳极—单阴极结构,随着极化时间的增大,模式的有效折射率差都是先增大后减小且有峰值出现。在相同极化时间下,模式有效折射率差随纤芯半径和纤芯与阳极之间距离的增大而减小。热极化光纤的纤芯半径越小,阳极与纤芯之间的距离越小,有效折射率差出现最大值的极化时间越小且极值越大。基于二维载流子漂移扩散模型,结合热极化后电场在光纤横截面上的分布,得到了热极化后光纤横截面上折射率变化,设计了基于热极化多模光纤的单模—多模—单模(SMS)光开关。研究结果表明,入射波的传输损耗随阳极与纤芯之间距离或纤芯半径的增大而减小,延长热极化多模光纤的长度和降低纤芯和阳极之间距离可以降低开关电压,耗尽层完全覆盖纤芯比耗尽层未覆盖纤芯时所需要的开关电压要小。本文研究的多模光纤热极化和基于热极化多模光纤单模—多模—单模(SMS)光开关对光纤热极化实验和热极化光纤在全光纤器件的应用方面有重要的指导意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-03-01）
戴正权,任一涛,钟丽辉,禹玥昀,徐全元[4]（2016）在《基于结模型的极化石英光纤内建电场分析》一文中研究指出用多载流子模型分析了D型石英光纤的热极化过程及耗尽层的形成,分析了氢离子注入及钠离子耗尽层的形成。并把正负电荷的交界处类比为pn结,分别计算了所形成的内建电场大小。最终得出极化完成后石英光纤的二阶非线性效应主要由钠离子的耗尽形成,计算出的内建电场大小约为10~8 V/m,由此算出的二阶非线性系数的数值在0.10~0.60pm/V,和实验报道数值符合较好。(本文来源于《半导体光电》期刊2016年04期）
殷爱菡,李强,王嘉伟[5]（2016）在《一种新型的单模极化保偏的光子晶体光纤》一文中研究指出设计并研究了一种在较宽波段范围内具有高双折射率和单模极化保偏的PCF(光子晶体光纤)。采用FVFEM(全矢量有限元法)和APML(各向异性完美匹配层)为边界条件研究该PCF基模的双折射率和极化保偏特性。仿真结果表明,通过将平行于横轴的椭圆形空气孔旋转45°,再将平行于纵轴的椭圆形空气孔向另一方向旋转45°,所得PCF的双折射率高达4.65×10~(-2),且具有良好的单模特性,可用于各类光学设备。(本文来源于《光通信研究》期刊2016年04期）
郭燕[6]（2016）在《基于热极化双孔光纤的电调谐光开关的研究》一文中研究指出石英玻璃材料是一种无定型的非晶体材料,结构上具有宏观反演对称性,使得它不具有偶数阶光学非线性极化率,热极化打破了结构的对称性,诱导出永久稳定的二阶非线性。本文提出了基于热极化双孔光纤的电调谐光纤光栅,并实验实现了基于热极化双孔光纤的Mach-Zehnder电调谐光开关。基于二维双载流子模型,结合热极化后电场在双孔光纤横截面的分布情况,得到了热极化后折射率的改变情况。应用紫外光在热极化光纤二阶非线性周期性擦除效应,可以实现基于热极化双孔光纤的电调谐光纤光栅。系统研究了一定电压下初始折射率差、光栅长度对反射率的影响。实验搭建了基于热极化双孔光纤的Mach-Zehnder电调谐光开关。Mach-Zehnder干涉仪主动臂由热极化处理的双孔光纤构成。实验结果表明,首次极化后,耗尽层未覆盖纤芯,纤芯主要由反向电场覆盖。在这种情况下,在双孔光纤热极化阴极端施加外加电压时开关电压较小。二再次热极化后,纤芯中耗尽层发生变化,此时纤芯由正反向电场同时覆盖,当外加电压再次施加在热极化阳极端时的开关电压较小。本文实验验证了反向电场的存在,并且首次利用反向电场实现了基于热极化光纤的Mach-Zehnder干涉仪的开关作用。基于热极化双孔光纤的全光纤电光开关无需光电转换,具有较低的插入损耗、较高的消光比和较高的开关速度,本文研究的热极化光纤电调谐光开关对热极化光纤在全光纤器件的应用方面提供了参考。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-03-16）
曹志远[7]（2016）在《多孔光纤热极化的研究》一文中研究指出近年来人们发现,通过热极化技术可以使原本不具有二阶非线性效应的石英玻璃材料中产生可观的二阶非线性。这对于制造新型光纤及光纤型器件具有非常重要的意义。借鉴传统的双孔热极化光纤,本文提出将多孔光纤应用于热极化。对于多孔光纤,不同的空气孔分布以及电极配置都会对光纤热极化过程产生显着影响。基于光纤热极化二维载流子模型,本文针对热极化四孔与六孔光纤中空气孔的分布、空气孔的大小、空气孔与纤芯之间的距离以及电极配置等不同因素对极化过程的影响做了系统的研究与分析。研究结果表明,对于四孔光纤,相对于双孔单阳极-单阴极结构光纤,增加的空气孔可以使极化后纤芯内的平均电场增大；随着空气孔半径的增大,纤芯内平均电场也在增大,但当耗尽层无法覆盖到空气孔时,其对纤芯内的平均电场基本没有影响。对于双阳极对称结构光纤,极化后其阳极产生的电场会相互抵消；对于双阳极非对称结构光纤,极化后得到的纤芯内平均电场相对于双孔单阳极-单阴极结构光纤可提高两倍以上；对于双阳极相邻结构光纤,极化后不但增大了X方向上的平均电场,在y方向上也诱导出相同数量级的平均电场。对于六孔光纤来说,相对于双孔单阳极-单阴极结构光纤,空气孔的存在同样可以增大极化后纤芯内的平均电场,并且空气孔的半径越大,极化后纤芯内的平均电场值也就越大。但与四孔光纤相比,纤芯内平均电场相对较小。同时,在阳极数量相同的情况下,减少阴极的数量可以获得更好的极化结果。与四孔光纤类似,阳极数量的增加有利于减少热极化时间。如果阳极以非对称结构排列,阳极数量的增加可以使极化后产生的纤芯内平均电场显着增大。本文关于空气孔和电极配置对极化过程影响的总结和解释对光纤热极化实验有重要指导意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-03-01）
郭燕,任国斌,黄琳[8]（2015）在《基于热极化双孔光纤的电调谐光纤光栅》一文中研究指出基于热极化光纤设计了电调谐光纤布拉格光栅。通过光纤热极化二维载流子模型分析了热极化致内建电场的形成。结合紫外光在热极化光纤二阶非线性周期性擦除以及在光纤光栅制作中的作用,设计了周期性极化的布拉格光纤光栅。研究结果表明,利用非线性擦除区域与非线性区域电致折射率改变的不同,调节光栅的折射率差,可以实现电调谐光纤光栅。针对电调谐光纤光栅,研究了一定电压下初始折射率差、光栅长度对反射率的影响。文中结论对于光纤光栅在全光纤器件方面的应用具有重要参考价值。(本文来源于《光电技术应用》期刊2015年06期）
张雯豫,侯尚林,刘延君,雷景丽,李晓晓[9]（2015）在《掺杂和结构对光纤中去极化型声波导布里渊散射频移与散射效率的影响》一文中研究指出利用全矢量有限元法研究了单模光纤及光子晶体光纤中掺杂材料及浓度、光纤结构对去极化型声波导布里渊散射频移和散射效率的影响.结果表明增大包层掺氟浓度或纤芯掺锗浓度均会减小光纤布里渊频移,也会增大单模光纤散射效率.光子晶体光纤中整体掺氟浓度不变时,空气孔层数的增加会减小布里渊频移;而纤芯掺锗浓度不变时,随空气孔层数的增加TR2,3模式的布里渊频移增大,而TR2,7模式的布里渊频移减小.(本文来源于《光子学报》期刊2015年05期）
孙晓蒙[10]（2015）在《热极化光纤芯包界面阻碍效应的研究》一文中研究指出石英玻璃是一种非晶材料,具有宏观中心反演对称结构,因此不具有二阶非线性效应。近年来人们发现,通过热极化技术可以使石英玻璃材料产生可观的二阶非线性。这对于制造新型光纤及光纤型器件具有非常重要的意义。芯包界面阻碍效应会对光纤热极化过程产生显着影响,目前其阻碍效应的机理并不十分明确。基于光纤热极化二维载流子模型,本文理论研究了光纤热极化过程中的芯包界面阻碍效应,并基于芯包界面阻碍效应提出了具有多芯层结构的热极化光纤,研究了影响芯包界面阻碍效应的叁个因素：纤芯的载流子初始浓度,纤芯的载流子迁移率,芯包界面的低载流子迁移率对光纤热极化过程以及芯包界面阻碍效应的具体作用,给出了这些因素对芯包界面阻碍效应造成的影响规律。研究结果表明,芯包界面阻碍效应不仅是由芯包界面的低载流子迁移率引起的,纤芯的载流子迁移率、载流子初始浓度均是引起并影响芯包界面阻碍效应的因素。基于芯包界面阻碍效应将在芯包界面处产生电场峰值这一现象提出了多层纤芯结构热极化光纤。研究了不同的纤芯结构、不同的载流子迁移率下不同载流子初始浓度在多层纤芯热极化光纤中对其纤芯内二阶非线性效应的影响。研究结果表明纤芯层数的增多、纤芯载流子迁移率和载流子浓度的降低均会使多层纤芯热极化光纤的纤芯内二阶非线性系数增大。本文关于光纤热极化芯包界面阻碍效应的研究结果完善了对于芯包界面阻碍效应的解释,对光纤热极化实验有重要指导意义。同时,提出的多层纤芯热极化光纤对控制热极化诱导电场分布,提高纤芯内二阶非线性系数,提升热极化光纤器件的性能有重要意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-03-01）
极化光纤论文开题报告
（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：
石英玻璃材料具有诸多优良特性,如制造成本低、极低的光学损耗、较高的光学损伤阈值,在现代光电子学以及光纤通信领域有着广泛的应用。由于石英玻璃材料的宏观中心反演对称性,石英玻璃以及石英光纤不具有光学二阶以及其它偶数阶非线性效应。热极化技术可打破其宏观反演对称性,诱导出二阶非线性。目前对热极化的机理进行了大量的研究,虽然认为其机理为载流子的迁移,仍有较多极化现象无法解释。另外由于热极化光纤较低的二阶非线性系数,一定程度限制了其应用价值,因此在热极化光纤的优化、新型热极化光纤设计与应用方面有待进一步的工作,以增大热极化诱导二阶非线性系数、提升应用价值。本文针对于热极化光纤的载流子动力学模型、优化以及新型热极化光纤的设计与应用,开展了一系列深入的理论、仿真与实验研究。本论文取得的主要研究成果与创新点如下:1.提出并验证了光纤热极化二维载流子动力学模型。模型结果揭示了光纤热极化中的载流子、非线性层的演化与分布,极化诱导二阶非线性系数的演化规律。光纤热极化二维载流子动力学模型对于理解光纤热极化中的现象,为实验设计以及极化结果的优化提供理论指导。研究结果首次给出了极化后光纤电光系数的演化规律。2.对双孔热极化光纤的传输特性与极化特性进行了系统的研究。研究了双孔光纤电极孔参数、电极材料的种类对光纤传输特性的影响,给出了双孔热极化光纤传输特性变化规律,在此基础上,研究了电极孔参数对热极化特性的影响,提出了一种具有单偏振特性的极化优化的热极化光纤。3.研究了光纤热极化芯包界面阻碍效应的机制,发现芯包界面的低载流子迁移率是影响芯包界面阻碍效应的根本原因。在此基础上,研究了纤芯、包层载流子迁移率、浓度对芯包界面阻碍效应的影响,提出了克服以及增强芯包界面阻碍效应的方案。4.研究了光纤热极化窄非线性层形成机制,建立热极化氢类载流子双迁移率模型。通过实验结果,推导了窄非线性层载流子分布特性,由此提出了 H+与H3O+载流子双迁移率机制。该模型合理解释了光纤热极化窄非线性层形成的原因,结果表明氢类载流子浓度与Na+浓度相对大小是导致宽非线性与窄非线性层现象差异的根本原因。研究结果对于高度控制非线性层在纤芯中的分布有重要意义。5.研究了基于双阳极热极化光纤的二阶模二次谐波产生。首次提出了热极化光纤二阶模二次谐波产生,通过合理的设计双阳极与纤芯间距、热极化时间,双阳极热极化光纤可实现HE11模、TM01模、HE21模的单独与共同产生,可应用于二次谐波产生矢量波束或多波长、超宽带二次谐波产生。6.提出并研究了电可调谐热极化双芯光纤耦合器。设计孔-芯-芯-孔结构热极化耦合型双芯光纤,基于光纤热极化载流子动力学模型研究了双芯光纤的极化过程,利用双芯方向相反的电光系数,提出了具有高速调谐功能的热极化双芯光纤耦合器。7.实验与仿真研究了多阳极阵列光纤热极化特性。实验制作了含有～50、～500锡电极阵列的钙钠玻璃光纤,极化后利用二次谐波显微镜发现非线性层形成并环绕在～50阳极阵列光纤每个阳极孔、～500阳极阵列光纤外圈阳极孔。基于二维载流子模型的仿真,发现非线性层首先从外圈阳极孔周围形成,在自调节机制的作用下逐渐从外圈阳极孔扩展到内圈阳极孔。
（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。
极化光纤论文参考文献
[1].陈振宜,王水莲,陈娜,刘书朋,郝强达.电场作用下热极化四孔光纤偏振光传输特性研究[J].光通信技术.2019
[2].黄琳.光纤热极化及其二阶非线性效应的理论与实验研究[D].北京交通大学.2018
[3].常思宇.基于热极化多模光纤的光开关研究[D].北京交通大学.2017
[4].戴正权,任一涛,钟丽辉,禹玥昀,徐全元.基于结模型的极化石英光纤内建电场分析[J].半导体光电.2016
[5].殷爱菡,李强,王嘉伟.一种新型的单模极化保偏的光子晶体光纤[J].光通信研究.2016
[6].郭燕.基于热极化双孔光纤的电调谐光开关的研究[D].北京交通大学.2016
[7].曹志远.多孔光纤热极化的研究[D].北京交通大学.2016
[8].郭燕,任国斌,黄琳.基于热极化双孔光纤的电调谐光纤光栅[J].光电技术应用.2015
[9].张雯豫,侯尚林,刘延君,雷景丽,李晓晓.掺杂和结构对光纤中去极化型声波导布里渊散射频移与散射效率的影响[J].光子学报.2015
[10].孙晓蒙.热极化光纤芯包界面阻碍效应的研究[D].北京交通大学.2015