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非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止现象

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简介：
本文研究了非均匀孔径光子晶体光纤中模式截止现象，分析不同结构参数对模式截止特性的影响，并探讨其在光学通信和传感领域的应用潜力。 对于非均匀孔径光子晶体光纤(PCF)模式截止特性的分析，基空间填充模(FSM)方法不再适用。采用全矢量超格子模型来计算光子晶体光纤的模场半径，并提出通过分析各模式模场半径突变现象可以判断模式截止。使用该方法对双孔保偏光子晶体光纤和最内层为小孔的光子晶体光纤进行了模式截止特性的分析与讨论，结果显示，此方法能准确地判断非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止，并且只要波长扫描精度足够高即可精确求解出各个模式的截止波长。

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  • 非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止现象
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    本文研究了非均匀孔径光子晶体光纤中模式截止现象，分析不同结构参数对模式截止特性的影响，并探讨其在光学通信和传感领域的应用潜力。 对于非均匀孔径光子晶体光纤(PCF)模式截止特性的分析，基空间填充模(FSM)方法不再适用。采用全矢量超格子模型来计算光子晶体光纤的模场半径，并提出通过分析各模式模场半径突变现象可以判断模式截止。使用该方法对双孔保偏光子晶体光纤和最内层为小孔的光子晶体光纤进行了模式截止特性的分析与讨论，结果显示，此方法能准确地判断非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止，并且只要波长扫描精度足够高即可精确求解出各个模式的截止波长。
     
  • PCF.zip_pcf_pcf_matlab_光子晶体光纤_光子晶体光纤仿真_光纤色散
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    本资源包提供用于模拟光子晶体光纤（PCF）的MATLAB代码，特别聚焦于研究其色散特性。适用于科研及工程教育中对PCF性能分析的需求。 使用MATLAB模拟光子晶体光纤，并计算其模场面积和色散等参数。
     
  • 双包层色散均匀光子晶体光纤的数值模拟与分析
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    本研究通过数值方法对双包层色散均匀光子晶体光纤进行了深入模拟与分析，探讨其光学特性及潜在应用。 光纤色散会导致脉冲展宽并引发误码问题，在通信网络中必须加以避免。通过有限元法进行数值模拟，考虑石英基质材料的色散特性后，分析了呈圆形排列的双包层光子晶体光纤的场分布、基模有效折射率和色散特性。研究结果表明，在小空气孔间距与直径保持不变的情况下，大空气孔与第一圈小孔之间的距离以及大空气孔的直径对色散曲线的影响至关重要。如同某些色散补偿光纤一样，有效模式折射率在特定波长处会发生过渡，从而实现平坦化色散效果。例如，在参数设置为d1=3.1 μm、d2=1 μm、Λ1=5 μm和Λ2=4 μm时，在从1.22到1.6微米的超宽波长范围内，其最大与最小色散值之差小于4 ps/(nm·km)。
     
  • 光子晶体光纤内非线性传输的数值分析
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    本研究聚焦于光子晶体光纤中非线性光学现象的数值模拟与分析，探讨其在高功率激光和超快光学领域的应用潜力。 本段落利用数值方法求解广义非线性薛定谔方程,模拟了飞秒激光脉冲在不同色散特性的光子晶体光纤(PCF)中传输过程中的非线性和超连续谱的产生机制，深入分析了反常和正常色散区内的非线性展宽现象。文中详细探讨了脉冲内拉曼散射(ISRS)、自陡峭(SS)效应以及高阶色散对超连续光谱的影响。 研究结果表明，在光子晶体光纤的不同区域（包括零色散点），ISRS效应对长波段的光谱扩展具有关键作用。此外，还分析了三阶色散等高阶色散因素对反斯托克斯波产生的显著影响，并指出通过合理选择色散曲线可以实现更宽且平坦的超连续光谱生成。 这些发现证实了可控色散特性在开发新型光学器件和系统中的重要应用价值。
     
  • 光子晶体光纤中结构参数对模场分布的影响
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    本文探讨了光子晶体光纤中不同结构参数对其模场分布的影响规律，分析了孔径大小、空气孔排列等变化对传输特性的作用机制。 本段落采用全矢量有限元法探讨了光子晶体光纤（PCF）的结构参数对其本征模场分布的影响。数值计算结果显示，多层空气孔、多层纤芯、大孔间距以及高占空比的设计有助于将光线有效约束于纤芯内。随着纤芯层数增加或孔间距增大，或者当占空比较小时，PCF中的模式阶次会相应提升。同时发现，在减小空气占空比的情况下，通过提高纤芯层数和加大孔间距可以部分补偿由此引发的功率泄露问题，并有助于实现大模场单模传输的目标。 具体而言，对于一种具有4层空气孔、2层纤芯结构且具备0.01占空比与20微米孔距特性的PCF，在确保单模运行的前提下，该光纤能够支持直径达40微米的纤芯，并拥有3717平方微米的有效模式面积以及68.32%的纤芯功率集中度。
     
  • 光子晶体光纤的常用程序_Matlab应用
    优质
    本简介聚焦于利用Matlab软件在光子晶体光纤领域中的编程与仿真技术，涵盖设计、分析和优化等方面的应用实例。 这个程序可以计算任意波长下的一些光子晶体光纤的参数。
     
  • PCF-FFT.rar_色散_matlab_光子晶体光纤_SC_光纤传输_超连续
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    本资源包包含使用Matlab编写的程序，用于模拟光子晶体光纤中的超连续谱生成及色散效应。适用于研究非线性光学和光纤通信领域。 采用分布傅里叶变换方法来计算并分析光子晶体光纤中超连续谱的生成与传输特性。
     
  • 大模场光子晶体光纤中超连续谱的生成与调控
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    本研究探讨了在大模场光子晶体光纤中生成和调控超连续谱的方法和技术，分析了其物理机制及潜在应用。 本段落研究了利用大模场光子晶体光纤产生高功率、高质量超连续谱的方法，并采用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程（GNLSE），模拟了光脉冲在该类光纤中的传输过程和超连续谱的生成机制。特别关注了光纤长度及抽运脉冲峰值功率与啁啾对超连续谱产生的影响，并探讨了大模场光子晶体光纤中非线性展宽的过程。 研究表明，超连续谱产生可分为初始展宽、剧烈展宽和饱和展宽三个阶段。通过优化选择光纤的长度，在输出时让其处于剧烈展宽阶段可以实现较宽带宽与高效生成的目标。此外，抽运脉冲峰值功率对光谱宽度有显著影响：低输入功率条件下，频谱呈现对称性扩展，并主要由自相位调制（SPM）效应控制；随着功率增加，短波端变化不大而长波方向展宽明显，同时时域内出现振荡调制现象。这种调制与光的分裂有关。 抽运脉冲初始啁啾也显著影响超连续谱生成：正向啁啾情况下，其大小对结果影响较小且蓝移部分基本不变；但负向大值条件下，红移端能量会随啁啾增大而向长波方向转移。总体来看，在特定范围内调整这些参数可优化输出光谱特性。
     
  • 光子晶体光纤中布里渊增益谱的特性分析
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    本文深入研究了光子晶体光纤中的布里渊效应，详细探讨了其独特的布里渊增益谱特性，为非线性光学领域提供了新的理论依据和技术支持。 本段落研究了全反射型光子晶体光纤（TIR-PCF）的结构参数对布里渊增益、布里渊峰数量以及相对峰值强度等布里渊增益谱特性的影响。通过分析这种光纤中的声光耦合效应，并利用有限元方法求解其中的光场和声场分布，进而探究空气孔层数、孔间距及直径等参数对布里渊增益谱（BGS）的影响，揭示了布里渊增益与声学模式数量随孔间距和直径变化的具体规律。此外，提出了一种新型结构设计——即具有类似渐变折射率分布的光子晶体光纤结构，在这种结构中空气孔直径由内向外逐渐增大。通过该设计可以实现峰值强度差为8 dB的双峰布里渊增益谱（BGS），从而应用于基于布里渊拍频谱（BBS）的光纤传感系统，使系统的信噪比提升2.5倍。
     
  • 二维光子晶体_fdtd.rar_光子晶体_matlab_带隙_光子晶体带隙
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    本资源为基于MATLAB的FDTD仿真程序，用于计算二维光子晶体的带隙结构。适用于研究与设计领域中光子晶体的光学特性分析。 利用FDTD计算二维光子晶体带隙的Matlab源程序。