[工学]光子晶体光纤及其应用研究.pdf

光子晶体光纤及其应用研究 报告人：刘艳格 Email: ygliu@; Tel: 022 王志、刘波、张伟刚、张昊、开桂云、袁树忠、赵启大、董孝义 南开大学现代光学研究所 光电子学课题组 提 纲 一、光子晶体光纤概述 一、光子晶体光纤概述 二、光子晶体光纤的特性及应用 二、光子晶体光纤的特性及应用 三、光子晶体光纤光栅 三、光子晶体光纤光栅 一、光子晶体光纤概述 一、光子晶体光纤概述 光子晶体及器件 光子晶体光纤的概念及发展 光子晶体光纤的传导机制 光子晶体光纤的制造技术 光子晶体光纤的国内研究概况 光子晶体 一、概述 1-D 2-D 3-D 光子晶体： 是指空间折射率在 波长量级周期变化 的结构。根据空间 结构主要分为一维、 二维和三维晶体。 Periodic in Periodic in Periodic in one direction two directions three directions 光子晶体中的光子具有 类似与半导体中电子的 性质，如能带结构和光 子禁带。光子晶体的出 现为像半导体中操纵电 子那样操纵光子提供了 可能。 光子晶体与器件 一、概述 在光子晶体的周期结构中引入缺陷，能够出现 光子集成线路 局域化的电磁场态或局域化的传导态，就可以 像在掺杂半导体中控制电子那样控制光子。 cavity waveg uide 微腔激光器 DWDM上下载滤波器 什么是光子晶体光纤？ 一、概述 光子晶体光纤通常由纯石英或聚 合物等材料为基底，在光纤的横 截面上具有二维的周期性折射率 分布（空气孔或高折射率柱）， 而沿光纤长度方向不变。 面缺陷 1D光子晶体 光子晶体光纤（PCF ） 线缺陷 2D光子晶体 微结构光纤（MOF ） 点缺陷 3D光子晶体 空洞光纤（Holey fiber ） 光子晶体光纤的出现 一、概述 • 1987年，E. Yablonovitch 和 S. John分别提出光子晶体的概念。 • 1991年，P. Russell提出在光纤结 Philip Russell 构中利用2D光子晶体结构实现空芯 传导的思想。 • 1996年，J. C. Knight等人拉制了 第一根折射率引导光子晶体光纤 [Bath Univ. 1996] • 1998年，J. C. Knight等人拉制了 第一根光子带隙光纤。 [Science 282:1476] [Science 285:1537] 光子晶体光纤的发展历程 一、概述 [Bath Univ., Opt. Let