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新型光子晶体光纤的设计及其传感应用 目 录 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 一.绪论 二.PCF的原理与模拟计算方法的介绍 二.PCF的原理与模拟计算方法的介绍 二.PCF的原理与模拟计算方法的介绍 二.PCF的原理与模拟计算方法的介绍 三.基于三孔单元的高双折射PCF 三.基于三孔单元的高双折射PCF 三.基于三孔单元的高双折射PCF 三.基于三孔单元的高双折射PCF 三.基于三孔单元的高双折射PCF 三.基于三孔单元的高双折射PCF 四.双芯型特种光纤的折射率传感 感谢各位老师和同学批评指正 Institute of Information Optics Zhejiang Normal University 谢谢！ 狭义光学格子，即为周期性调制的光学势阱，物理上表现出一种带隙结构，常见的为谐调制格子；广义光学格子，指的是一种非周期性调制的光学势阱，物理上并不表现出带隙结构，例如bessel格子、马提厄格子、抛物线格子、啁啾格子。 自2003年实验上报道了应用多束无衍射光束干涉方法可以实现可变调制深度的周期性谐调制光学格子以来，许多在大块介质中不能实现的孤子特性迅速被发现。两维狭义光学格子中稳定的基本孤子、偶（四）极孤子、涡流孤子、矢量孤子、带间孤子等相继被报道。相当一部分研究内容都集中在狭义光 学格子——谐调制格子方面。 对于这些广义光学格子所支持的孤子还有许多新的特性有待探究。 对空间光学孤子的研究无论理论上还是实践上无疑具有非常重要的意义。 2008年我们小组在OE、PRA上对径向调制bessel格子中所支持的稳定孤子做出了一些新的研究结果。 图1：1阶和2阶角向调制bessel格子； 图2：3阶、6阶格子所支持的稳定孤子，它们的相邻峰间反相位，相互排斥，正是由于格子的存在使得它们可以作为一个整体稳定传输。 图3：四阶角向调制bessel格子所支持的8峰涡流孤子，上面一排是振幅分布，下面是相位分布。（对应的拓扑指数分别为1，2 ，3） 左图：零阶马提尔格子轮廓；右图：它们所支持的稳定涡流孤子。 这是我们小组的研究结果，四个图展示的为径向调制bessel格子中支持的稳定的环形破缺孤子强度分布，背景为格子轮廓（视觉效果） ，这种孤子介于necklace孤子和环状孤子之间。 这是我们小组2009的结果，在径向对称bessel格子中我们又发现了不稳定性被抑制的高阶环形涡流孤子，更为新颖的是发现了高拓扑指数的相位分布（右下图m=14） 上面两图为角向调制bessel格子分布，从图上我们可以发现，随着格子阶数的增大，它既有径向的向外展开，又有角向的调制。下图为对应的线性模，孤子就是从线性模分歧出来的非线性模，因而从线性模的轮廓可以看出孤子的轮廓。 图c为一个孤子解，从轮廓上可以发现很像前面所讲的azimuthons（几个离散的孤子峰位于一个环形的基座上），但是由于它没有相位分布，我们称之为类azimuthons孤子。从a b两图可以发现，随着格子调制深度增加，非线性传播常数截止值越大，即为孤子存在区间越大。 上面一行是zimuthons的振幅分布，下图为相位分布。 这些图是azimuthons的一些其他特性，发现azimuthons在调制bessel格子中有较大稳定存在区间。 下图为我们总结的在自散焦介质中azimutons的存在与稳定规律，比较两图发现结论刚好相反，这正和自聚焦和自散焦作用相反相吻合。 引入这一部分内容：在这之前，我们小组已经在一维啁啾格子中的标量孤子方面取得一定成果，结果发表在oc（optics communications）上；最近，在PRA、OE上相继报道了一些对多色孤子的研究，但是他们的研究都居于在狭义谐调制格子中，基于以上的研究现状，我们将啁啾格子中的孤子由标量延伸到多色情形，下面的内容只是我们的初步结果。 耦合薛定谔方程组 第一行前两个图分别为多色奇孤子和偶孤子。第二行前面两图展示的为啁啾系数alpha对解的影响，通过观察可以发现，alpha越大，孤子解越局域，能量越集中。 3、4两部分只是自己目前的一些结果，给大家简单介绍一下。 抛物线格子及它所支持的稳定孤子。 * 报告人： 刘旭安 指导老师：吴根柱 2011.11.26 硕士论文中期检查 Institute of Information Optics Zhejiang Normal University 新型光子晶体光纤的设计及其传感应用 2. PCF原理及模拟计算方法的介绍 1.绪论 3.基于三孔单元的高双折射PCF 4.双芯型特种光纤的折射率传