（电磁场与微波技术专业论文）微结构光纤中非线性效应的研究.pdf

微结构光纤中非线性效应的研究 摘要 本论文工作是围绕以下项目展开的：国家重点基础研究发展计划 ( 9 7 3 计划) 项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺 创新与基础研究 ( 项目编号：2 0 0 3 c b 3 1 4 9 0 0 ) ；教育部科学技术重大 研究项目“基于微结构光纤的新一代光通信器件及系统 ( 项目编号： 1 0 4 0 4 6 ) ：“高等学校学科创新引智计划 ( 简称“1 1l 计划”) ( b 0 7 0 0 5 ) 。 微结构光纤( m i c r o s t r u c t u r ef i b e r s ，简称) 是一种沿光纤轴 向存在周期性排列空气孔的特殊光纤，又称光子晶体光纤。与普通光 纤相比，它表现出许多优异的特性，如无限单模传输，色散和模场面 积高度可控，高双折射等等。这些特性使m f 在光通信中具有广阔的 应用前景，例如m f 可用来扩展光通信的波段，可用于色散补偿、脉 冲压缩、短波孤子传输、超宽连续谱发生以及基于m f 的各种光纤器 件等。 本论文对微结构光纤非线性特性的理论和实验展开研究。主要研 究内容和创新点如下： 1 对超连续谱这种非线性效应进行了理论和实验研究，采用分步傅 里叶方法数值仿真了中心波长为8 0 0 n m 的飞秒光脉冲在微结构光 纤中的传输情况，并进行了飞秒脉冲在微结构光纤中产生超连续 谱的实验。利用具有小正常色散的非线性色散平坦m f 和1 0 g h z 的皮秒泵浦脉冲，在1 5 5 9 m 波段产生了谱宽超过7 0 n m 的平坦的 超连续谱。用光纤光栅实验验证了该超连续谱可以应用于宽带光 源。 2 利用四波混频耦合振幅方程进行数值分析，研究了微结构光纤的 不同相位失配条件下光功率随着距离变化情况。对四波混频在微 结构光纤中的产生进行了实验研究。 3 对参量放大的参量增益进行优化设计。详细研究了光纤参量放大 系统中的增益和带宽与各主要参数如光纤长度、色散斜率、非线 性系数、泵浦光功率等的关系。利用改进的有效折射率法，设计 了一种能得到高效率的参量放大的色散平坦微结构光纤。理论研 究了泵浦损耗对参量增益的影响，进行数值仿真。仿真结果表明， 在所设计的色散平坦微结构光纤中可达到8 3 的泵浦效率。 4 理论研究了普通单模光纤中的相位匹配。由此引申到微结构光纤， 对微结构光纤数值仿真得到了2 种不同泵浦波长下( 1 5 5 0 n m 和 8 0 0n m ) 的单泵浦放大相位匹配曲线。 关键词：微结构光纤、非线性、超连续谱、四波混频、参量放大 r e s e a r c ho nn o n l i n e a re f f e c t si n m i c r o s t r u c t u r ef i b e r s a b s t r a c t t h er e s e a r c hw o r ko ft h i sd i s s e r t a t i o ni s s u p p o r t e db yt h en a t i o n a l b a s i c r e s e a r c hp r o g r a mo fc h i n a ( 9 7 3p r o j e e t ，g r a n t2 0 0 3 c b 31 4 9 0 6 ) ，t h ef o u n d a t i o nf o r t h ek e yp r o g r a mo fm i n i s t r yo fe d u c a t i o no fc h i n a ( g r a n t10 4 0 4 6 ) ，t h en a t i o n a l8 6 3 h i g ht e c h n o l o g yp r o j e c to fc h i n a ( 2 0 0 3 a a 3 1101o ) a n dt h ef o u n d a t i o nf r o mt h e e d u c a t i o nc o m m i s s i o no f b e i j i n g ( g r a n tx k l 0 0 1 3 0 4 3 7 ) m i c r o s t r u c t u r ef i b e r ( m f ) i sas i l i c af i b e rw i t ha na r r a yo fa i rh o l e sr u n n i n g d o w ni t sl e n g t h , a n di sa l s oc a l l e dp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r i th a sm a n yu n u s u a l p r o p e r t i e sc o m p a r e dt o s t a n d a r df i b e r s ，s u c ha se n d l e s ss i n g l em o d eo p e r a t i o n , f l e x i b l et a i l o r a b i l i t yo fd i s p e r s i o na n dm o d a la r e a , h i g hb i r e f r i n g e n c ee t c t h e a d j u s t a b l ep r o p e r t i e so fm fs u g g e s tal o to fp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si n t h ef i e l do f o p t i c a lc o m m u n i c a t i o n s f o re x a m p l e ，m fc a nb eu s e df o rb r o a d e r t i n go p e r a t i o n w a v e l e n g t hr a n g e ，d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o n , p u l s ec o m p r e s s i o n , s h o r tw a v e l e n g t h s o l i t o nt r a n s m i s s i o na n du l t r a - b r o a d b a n dc o n t i n u u mg e n e r a t i o ne t c a n dc a na l s ob e u s e dt om a k eo p t i c a ld e v i c e sb a s e do nm f i nt h i sd i s s e r t a t i o n , t h en o n l i n e a rp r o p e r t i e so fm i e r o s t r u e t u r e df i b e r sa r es t u d i e d b o t ht h e o r e t i c a l l ya n de x p e r i m e n t a l l y t h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sa r el i s t e db e l o w ： 1 t h es u p e r c o n t i n u u mp h e n o m e n aa let h e o r e t i c a l l ya n de x p e r i m e n t a l l ys t u d i e d a t h e o r e t i c a li n v e s t i g a t i o nw i t ht h em e t h o do fs p l i t - s t e pf o u r i e ri sp r e s e n t e do nt h e n o n l i n e a rp r o p a g a t i o no faf e m t o s e c o n dl a s e r p u l s e w i t h8 0 0 n mc e n t r a l w a v e l e n g t hi nam i c r o s t m c t u r ef i b e r as u p e r c o n t i n u u mg e n e r a t i o nc a u s e db y f e m t o s e c o n dp u l s ei nam i c r o s t r u c t u r ef i b e ri sd e m o n s t r a t e d t h eg e n e r a t i o no fa f l a ts u p e r c o n t i n u u ms p e c t r u mo fo v e r7 0 r i mi nt h e1 5 5 i t mr e g j o nb yi n j e c t i n g 10 g h zr a t ep i c o s e c o n dp u l s e si n t oan o n l i n e a rd i s p e r s i o n - f l a t t e n e dm fi s d e m o n s t r a t e d i t 啪s e r v ea sab r o a d b a n dl i g h ts o u r c ea n dh a sa ni m p o r t a n t a p p l i c a t i o ni nf i b e rg r a t i n ge x p e r i m e n t 2 t h ef w mc o u p l e da m p l i t u d ee q u a t i o ni sn u m e r i c a l l ys t u d i e d t h ee v o l u t i o no f o p t i c a lp o w e r st r a n s m i t t i n ga l o n gt h ef i b e ri s s t u d i e du n d e rd i f f e r e n tp h a s e d i s m a t c hc o n d i t i o n s e x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nf w mi nm i c r o s t r u c t u r ef i b e ri s p e r f o r m e d 3 t h eo p t i m i z a t i o nd e s i g no fp a r a m e t r i cg a i ni no p ai sd e m o n s t r a t e d s o m e p a r a m e t e r ss u c ha sf i b e rl e n g t h , d i s p e r s i o ns l o p e ，n o n l i n e a r i t yc o e f f i c i e n t ，a n d p u m pp o w e rh a v ei m p o r t a n ti m p a c to ng a i na n db a n d 、) i r i d t hi no p t i c a lf i b e r a m p l i f i c a t i o ns y s t e m b yw a yo fu s i n gi m p r o v e de f f e c t i v ei n d e xm e t h o d ，w eh a v e d e s i g n e dad i s p e r s i o n - f l a t t e n e dm i e r o s t r u c t u r ef i b e rt og e th i g he f f i c i e n c yo p t i c a l p a r a m e t r i ca m p l i f i c a t i o n t h ee f f e c tc a u s e db yp u m pd e p l e t i o ni st h e o r e t i c a l l y s t u d i e da n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o ni sc a r r i e do u t f r o mt h es i m u l a t i o nr e s u l t ，h i g h p u m pd e p l e t i o n ( 8 3 ) c o u l db eo b t a i n e di nac wf i b e ro p t i c a lp a r a m e t r i c a m p l i f i c a t i o ni nad i s p e r s i o n - f l a t t e n e dm i c r o s t r u c t u r ef i b e r 4 t h ef w m p h a s em a t c h i n gc o n d i t i o ni ss t u d i e di nc o n v e n t i o n a ls i n g l ef i b e r a n d t h es i n g l e - p u m po p ap h a s em a t c h i n gc u i w 鼯i nm ff o rp u m pw a v e l e n g t h so f 1 5 5 0a n d8 0 0ma r eg i v e n k e yw o r d s ：m i c r o s t r u c t u r ef i b e r , n o n l i n e a r i t y , w a v em i x i n g , o p t i c a lp a r a m e t r i ca m p l i f i c a t i o n 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名：孕器益丛 本人承担一切相关责任。 日期：垄塑墨：至：墨f 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期：丝墨：至：三! 日期： 塑量：至：至i 北京邮电大学硕士学位论文 第一章绪论弟一早三百了匕 本论文工作是围绕以下项目展开的：国家重点基础研究发展计划( 9 7 3 计划) 项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”( 项目 编号：2 0 0 3 c b 3 1 4 9 0 0 ) ；教育部科学技术重大研究项目“基于微结构光纤的新一 代光通信器件及系统”( 项目编号：1 0 4 0 4 6 ) ；“高等学校学科创新引智计划”( 简称 “1 1l 计划”) ( b 0 7 0 0 5 ) 。 结合课题组所承担的项目，本文对微结构光纤的非线性效应进行了重点研 究。在绪论部分，我们就课题的研究背景、研究意义以及本论文的主要工作做扼 要的介绍。 1 1研究意义和课题背景 1 9 8 7 年，e y a b l o n o v i t c h 和j o h n 几乎同时开创性地提出光子晶体这一新概念 【l 捌。如果将不同介电常数的介电材料构成周期结构，并在一维、二维或三维空 间中形成折射率的周期性分布，产生了布拉格散射，从而形成能带结构，这种能 带结构叫做光子能带。光子能带之间具有带隙，即光子带隙( p b g ) 【3 1 。这种具有 光子带隙的周期性介电结构就是光子晶体。此后，光子晶体的结构、制备和量子 电动力学特性开始受到关注，人们对其进行了广泛的研究。微结构光纤 ( m i c r o s t r u c t t t r ef i b e r ，简称m f ) 1 4 】是基于光子晶体技术发展起来的新一代传输 光纤。微结构光纤的概念最早由英国b a t h 大学的s t j r u s s e l l 等人于1 9 9 2 年提出， 1 9 9 6 年，j c k n i g h t 和t a b i r k s 等人首次向人们展示了第一根微结构光纤的样 品。从此，微结构光纤出现了一系列的创新性成果，这种新型光纤的突出特性已 经突破了传统光纤技术的主要准则，使光纤性能得到飞速提高 按纤芯成分微结构光纤可以分为实心微结构光纤和空心微结构光纤。目前人 们认为它们分别具有不同的导光机制。实心微结构光纤的导光机制是改进的全内 反射( m o d i f i e dt 0 t a li n t e r n a lr e f l e c t i o n ，t i r ) ，与传统光纤相似，也是利用了微 结构光纤包层的有效折射率低于纤芯折射率而形成的全内反射效应，因此 t i r m f 也称为折射率引导型微结构光纤( i n d e x - - g u i d i n gm f ) 。空心微结构光 纤利用的是光子带隙( p h o t o n i cb a n d g a p ，p b g ) 效应，这种p b g 效应是在光子晶 体材料中因具有合适孔径和孔间距的空气孔形成周期性的排列而产生的，因此要 求空气孔的排列比较规则，制作难度比较大，但可以实现在近乎无损耗的低折射 率纤芯( 空气或真空) 中导光。由于它们的导光机制不同，它们也分别被称为t i r 型和p b g 型微结构光纤p j ，如图1 1 所示。 北京邮电大学硕士学位论文 图1 - 1 ( a ) t i r 型m f( b ) p b g 型m f 微结构光纤一经问世就受到了人们广泛的关注，并成为国际学术界研究的热 点，这主要归功于微结构光纤具有很多不同于普通光纤的独特特性，诸如：它可 以在很大的频率范围内支持光的单模传输，即无休止单模特性【6 7 】、灵活可控的 色散特性9 1 、可控的模场面积 2 0 - 2 6 1 、强双折射效应等【2 7 3 3 1 、光子禁带效应 3 4 - 3 9 等。由于微结构光纤独特的色散特性，使得它在色散管理方面具有突出的优势。 其中利用m f 的色散特性用于色散补偿、光孤子产生和传输 4 0 l 、有源器件的制作 【4 l 】等已经成为研究的热点。另外，基于微结构光纤优越的非线性特性，使得它 很有可能成为未来许多光器件的核心部分，尤其是它的可控非线性特性很可能应 用于光开关、放大器、激光器、波分复用器、波长变换器等。 可以预见，随着微结构光纤制造技术的突破及研究的深入，它的发展前景非 常广阔。 1 2论文的主要工作 本论文主要围绕微结构光纤的非线性效应进行了研究，主要工作有以下几个 方面： ( 1 ) 对超连续谱这种复杂的非线性效应进行了理论和实验研究，采用分步傅 里叶方法数值仿真了中心波长为8 0 0 r i m 的飞秒光脉冲在微结构光纤中的传输情 况，并进行了飞秒脉冲在微结构光纤中产生超连续谱的实验。利用具有小正常 色散的非线性色散平坦m f 和高重复率的皮秒泵浦脉冲，在1 5 5 1 m a 波段产生了 谱宽超过7 0 r i m 的平坦的超连续谱。并利用此超连续谱进行了光纤光栅实验。 ( 2 ) 对四波混频耦合振幅方程进行数值分析。研究了微结构光纤的不同相位 失配问题下光功率随着距离变化的情况。对四波混频在微结构光纤中的产生进行 了实验研究。 ( 3 ) 结合微结构光纤具体参数，对参量放大的参量增益进行优化设计。详细 2 北京邮电大学硕士学位论文 研究了光纤参量放大系统中的增益和带宽与各主要参数如光纤长度、色散斜率、 非线性系数、泵浦光功率等的关系。研究泵浦损耗对参量增益的影响，设计了一 种能得到高效率的参量放大的色散平坦微结构光纤。 ( 4 ) 理论研究了普通单模光纤中的相位匹配。并对微结构光纤数值仿真得到 了2 种不同泵浦波长下( 1 5 5 0 h m 和8 0 0r i m ) 的单泵浦放大相位匹配曲线。 论文的结构安排如下： 第一章为绪论。 第二章对微结构光纤的非线性效应进行了综述。 第三章对微结构光纤中的超连续谱的产生进行了理论和实验研究。 第四章对微结构光纤中的参量过程进行了理论和实验研究 3 北京邮电大学硕士学位论文 【2 】 【3 】 【4 】 【5 】5 【6 】 7 】 【8 【9 】 【l o 】 11 】 1 2 】 【1 3 】 1 4 】 1 5 】 参考文献 e y a b l o n o v i t c h , “i n h i b i t e ds p o n t a n e o u se m i s s i o ni ns o l i d - s t a t ep h y s i c sa n d e l e c t r o n i c s ，”p h y s r e x , l e t t v 0 1 5 8 ，2 0 5 9 - 2 0 6 2 ( 19 8 7 ) s j o h n , s t r o n gl o c a l i z a t i o no fp h o t o n si n c e r t a i nd i s o r d e r e dd i e l e c t r i c s u p e r l a t t i c e s ，p h y s r e v l e t t ，v 0 1 5 8 ，2 4 8 6 ，( 19 8 7 ) e y a b l o n o v i t c h , “p h o t o n i cb a n d g a ps t r u c t u r e s ，”j o p t s e e a m b 10 ， 2 8 3 - 2 9 5 ( 1 9 9 3 ) p s t j r u s s e l l ，p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s s c i e n c e j ，2 0 0 3 ，2 9 9 ：3 5 8 3 6 2 p s t j r u s s d l ，j c k n i g h te t a 1 ，r e c e n tp r o g r e s si np h o t o n i cc r y s t a lf i b r e s ， o f c 2 0 0 0 ，t h g l l t a b i r k s ，j c k n i g h t , p s t j r u s s e l l ，e n d l e s s l ys i n g l e - m o d ep h o t o n i c c r y s t a lf i b o p t l e t t ，2 2 ( 13 ) ，19 9 7 ，p p 9 61 - 9 6 3 j c k n i g h t , t a b i r k s ，p s t j r u s s e l l ，e ta l ，a l l s i l i c as i n g l em o d eo p t i c a l f i b e rw i t hp h o t o n i cc r y s t a lc l a d d i n g , o p t l e t t ，2 1 ，1 9 9 6 ，l a p 1 5 4 7 1 5 4 9 j c k n i g h t ，j a r r i a g a , t a b i r k se ta l ，a n o m a l o u sd i s p e r s i o ni np h o t o n i c c r y s t a lf i b e r , i e e ep h o t o n t c c h n 0 1 l c t t ，1 2 ( 7 ) ，2 0 0 0 ，p p 8 0 7 8 0 9 j k r a n k a , r s w i n d e l e r , a j s t e n t z ，v i s i b l ec o n t i n u u mg e n e r a t i o ni na i r s i l i c am i c r o s t r u c t u r eo p t i c a lf i b e r s 、i la n o m a l o u sd i s p e r s i o na t8 0 0 n m ，o p t l e t t ，2 0 0 0 ，2 5 ( 1 ) ：2 5 - 2 7 a f e r r a n d o ，e s i l v e s t r e ，j j m i r e t , o ta l ，n e a r l yz e r ou l t r a f l a t t e n e d d i s p e r s i o ni np h o t o n i ec r y s t a lf i b e r s ，o p t l e t t ，2 5 ，2 0 0 0 ，l a p 7 9 0 - 7 9 2 w h r e e v e s ，j c k n i g h t , p s tj r u s s e l l ，d e m o n s t r a t i o no fu l t r a - f l a t t e n e d d i s p e r s i o ni np h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，o p t e x p r e s s ，1 0 ：，2 0 0 2 ，p p 6 0 9 , - - 6 1 3 k s m t o ha n dm k o s h i b a , c h r o m a t i cd i s p e r s i o nc o n t r o li np h o t o n i cc r y s t a l f i b e r s ：a p p l i c a t i o nt o u l t r a f l a t t e n e dd i s p e r s i o n , o p t e x p r e s s ，11 ，2 0 0 3 ， p p 8 4 3 - 8 5 2 r k s i n _ h aa n ds i cv a r s h n e y , d i s p e r s i o np r o p e r t i e so fp h o t o n i cc r y s t a l f i b e r s ，m i c r o w a v eo p t t e c h n 0 1 l e t t ，3 7 ，2 0 0 3 ，p p 12 9 - 13 2 f g 6 r o m e ，j l a u g u s t e , j m b l o n d y ，d e s i g no fd i s p e r s i o n - c o m p e n s a t i n g f i b e r sb a s e do n ad u a l c o n c e n t r i c c o r ep h o t o n i cc r y s t a l 丘b o p t l e t t ， 2 9 ，2 0 0 4 ，p p 2 7 2 5 - 2 7 2 7 f p o l i ，a c u c i n o t t a , s s e l l e r i ，e ta l ，t a i l o r i n go ff l a t t e n e dd i s p e r s i o ni n h i g h l yn o n l i n e a rp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，i e e ep h o t o mt c c h n 0 1 l c r ，1 6 ( 铆， 4 北京邮电大学硕士学位论文 【1 6 】 【1 7 】 【1 8 】 1 9 】 2 0 】 2 1 1 2 2 】 2 3 】 【2 4 】 【2 5 】 2 6 1 2 7 】 【2 8 】 2 9 】 2 0 0 4 ，p p 1 0 6 5 - 1 0 6 7 t z o n g - l i nw u , c h i a - h s i nc h a o ，an o v e lu l t r a f l a t t e n c dd i s p e r s i o np h o t o r t i c c r y s t a lf i b e r ，i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 l e t t ，1 7 ( 1 ) ，2 0 0 5 ，p p 6 7 6 9 a h u t t u n e na n dp t o r m a , o p t i m i z a t i o no fd u a l c o r ea n dm i e r o s t r u e t u r ef i b e r g e o m e t r i e sf o rd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o na n dl a r g em o d ea r e a , o p t e x p r e s s ，1 3 ， 2 0 0 5 ，p p 6 2 7 - - 6 3 5 t f u j i s a w a , k s a i t o h , k w a d a , c ta l ，c h r o m a t i cd i s p e r s i o np r o f i l e o p t i m i z a t i o no fd u a l c o n c e n t r i c - c o r ep h o t o n i cc r y s t a lf i b e r sf o rb r o a d b a n d d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o n , o p t e x p r e s s ，1 4 ( 2 ) ，2 0 0 6 ，p p 8 9 3 - 9 0 0 s i g a n gy a n g ，y e j i nz h a n g , x i a o z h o up e n g , e ta l ，t h e o r e t i c a ls t u d ya n d e x p e r i m e n t a lf a b r i c a t i o no fh i g hn e g a t i v ed i s p e r s i o np h o t o n i cc r y s t a lf i b e r 埘t l ll a r g ea r e am o d ef i e l d ，o p t e x p r e s s ，1 4 ( 7 ) ，2 0 0 6 ，p p 3 0 15 - - - 3 0 2 3 j c k n i g h t ，t a b i r k s ，r f c r e g a n , p s t r u s s e l l ，e ta l ，l a r g em o d ea r e a p h o t o n i cc r y s t a lf i b r e , e l e c t r o n l e t t ，3 4 ( 1 3 ) ，1 9 9 8 ，p p 1 3 4 7 1 3 4 8 t m m o n r o ，d j r i c h a r d s o n , n g r b r o d e r i e k , e ta l ，h o l e yo p t i c a lf i b e r s ： a ne f f i c i e n tm o d a lm o d e l ，j l i g h t w a v et c c h n 0 1 ，1 7 ，1 9 9 9 ，p p 1 0 9 3 11 0 2 n g r b r o d e r i c k , t m m o n r o ，p j b e n n e t t ，e ta l ，n o n l i n e a r i t yi nh o l e y o p t i c a lf i b e r s ：m e a s u r e m e n ta n df u t u r eo p p o r t u n i t i e s ，o p t l e t t ，2 4 ，19 9 9 ， p p 1 3 9 5 - 1 3 9 7 n a m o r t e n s e n ，e f f e c t i v ea r e ao fp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，o p t e x p r e s s ，1 0 ， 2 0 0 2 ，p p 3 4 1 3 4 8 n i e l sa s g e rm o r t c n s c n , e f f e c t i v ea r e ao fp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，o p t e x p r e s s ， 1 4 ( 7 ) ，2 0 0 2 ，i s i s 3 41 3 4 8 l l a v o u t e , p r o y , a d e s f a r g e s b e r t h e l e m o t , e ta l ，d e s i g no f m i c r o s t r u c t u r c ds i n g l e - m o d ef i b e rc o m b i n i n gl a r g em o d ea r e aa n dh i g hr a g e e a r t hi o n c o n c e n t r a t i o n , o p t e x p r e s s ，1 4 ( 7 ) ，2 0 0 6 ，l a p 2 9 9 4 - , - 2 9 9 9 j o h nm f i n i ，b e n d - r e s i s t a n td e s i g no fc o n v e n t i o n a la n dm i c r o s t r u c t u r ef i b e r s w i t hv e r yl a r g em o d ea r e a ，o p t e x p r e s s ，1 4 ( 1 ) ，2 0 0 6 ，p p 6 9 81 a o r t i g o s a - b l a n c h , j c k n i g h t ，w j w a d s w o r t h , e ta l ，h i g h l yb i r e f r i n g e n t p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，o p t l e t t ，2 5 ( 1 8 ) ，2 0 0 0 ，p p 1 3 2 5 - 1 3 2 7 t p h a n s e n ，j b r o e n g , s e b l i b o r i ，e ta l ，h i g h l yb i r e f r i n g e n t i n d e x - g u i d i n gp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ，i e e ep h o t o n t c c h n 0 1 l c t t ，1 3 ( 6 ) ， 2 0 0 1 ，p p 5 8 8 5 9 0 s a i t o k , k ；k o s h i b a , m ，p h o t o n i cb a n d g a pf i b e r sw i t hh i g hb i r e f r i n g e n e e ， 5 北京邮电大学硕士学位论文 3 0 】 【3 l 】 【3 2 】 【3 3 】 【3 4 【3 5 】 3 6 】 3 7 】 【3 8 】 【3 9 】 【4 0 】 【4 l 】 i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 l e t t ，1 4 ( 9 ) ，2 0 0 1 ，p p 1 2 9 1 1 2 9 3 娄淑琴，王智，任国斌等，折射率导模高双折射光子晶体光纤，光学学报，2 4 ( 1 0 ) ，2 0 0 4 ，p p 1 3 1 0 - 1 3 1 5 y u e , y ，k a i ，g ，w a n g , z ，e ta i ，h i g h l yb i r e f r i n g e n te l l i p t i e a l - h o l ep h o t o n i e c r y s t a lf i b e rw i t ht w ob i gc i r c u l a ra i rh o l e sa d j a c e n tt ot h eg o r e ，i e e ep h o t o n t e c h l e t t ，1 8 ( 2 4 ) ，2 0 0 6 ，p p 2 6 3 8 2 6 4 0 z o g r a f o p o u l o sd c ，k r i c z i se e ，t s i b o u k i st d ，t u n a b l eh i g h l yb i r e f r i n g e n t b a n d g a p g u i d i n gl i q u i d - c r y s t a lm i c r o s t m c t u r e df i b e r s ，j l i g h t w a v et e c h n 0 1 ， 2 4 ( 9 ) ，2 0 0 6 ，p p 3 4 2 7 - 3 4 3 2 c h e r t , d ，s h e n , l ，u l t r a h i g hb i r e f r i n g e n tp h o t o n i cc r y s t a lf i b e rw i t h u l t r a l o wc o n f i n e m e n tl o s s ，i e e ep h o t o n t c c h l e t t ，1 9 ( 4 ) ，2 0 0 7 ， p p 1 8 5 - 8 7 r f c r e g a n , b j m a n g a n , j c k n i g h t , e ta l ，s i n g l e - m o d ep h o t o n i cb a n d g a pg u i d a n c eo fl i g h ti na i r s c i e n c e , 2 8 5 ，19 9 9 ，p p 15 3 7 15 3 9 d g o u z o u n o v ，f r a h m a d , d m i i l l e r , c ta l ，g e n e r a t i o no fm e g a w a a o p t i c a ls o l i t o n si nh o l l o w g o r ep h o t o n i cb a n d g a pf i b e r s ，s c i e n c e , 3 0 1 ，2 0 0 3 ， p p 1 7 0 2 - 1 7 0 4 j l a e g s g a a r d , n a m o r t e n s e n , j r i i s h e d e ，e ta l ，m a t e r i a l e f f e c t si n a i r - g u i d i n gp h o t o n i cb a n d g a pf i b e r s ，j o p t s o c a m b ：o p t p h y s ，2 0 ，2 0 0 3 ， p p 2 0 4 6 , - 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