微结构光纤损耗特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

1．本课题研究的背景、目的及意义 光子晶体光纤(photonic crystal fibers,pcf)又被称为微结构光纤（micro-structured fibers, msf），近年来引起广泛关注，它的横截面上有较复杂的折射率分布，通常含有不同排列形式的气孔，这些气孔的尺度与光波波长大致在同一量级且贯穿器件的整个长度，光波可以被限制在低折射率的光纤芯区传播。

半导体的电子带隙有着与光学类似的周期性介质结构。

其中最有发展前途的领域是光子晶体在光纤技术中的应用。

2. 研究内容和预期目标

一.研究内容 1、应用多极法对正方晶格对称结构PCF的损耗特性进行数值分析； 2、对晶体光纤的弯曲损耗进行理论分析，并对两种不同类型的光子晶体光纤的弯曲损耗进行试验研究 3、以完美匹配层为边界条件，用复有限元法分析椭圆空气孔三角形微结构光纤中基模的限制损耗，数值结果。

二.预期目标 1.熟练使用eastfdtd和 RSOFT仿真软件 2.采用理论计算方法对光子晶体的损耗特性进行分析 3.毕业论文一份； 4.外文翻译资料一份。

3. 研究的方法与步骤

研究步骤： 1、利用多极理论应用到计算包层具有对称特性和圆柱形空气孔的pcf，将包层空气孔周围的场分量用贝塞尔函数展开，利用边界条件求得传输特性。

多极法精确地考虑了包层空气孔为圆型时模式的对称性，从而大大地提高了计算精度与效率。

通过计算，可理论模拟出pcf内的传播常数的实部与虚部，从而可以计算出pcf的模场分布、色散系数和损耗系数。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

2022.1 下达任务书 2022.2 查阅相关资料，熟悉基本理论，完成英文翻译 2022.3 确定具体研究方法和研究内容，熟悉模拟计算工具 2022.4 完成模拟计算，得出结论 2022.5 撰写毕业论文 2022.6 答辩