摻半導(dǎo)體納米微粒光纖的研究.pdf

1、隨著人們對(duì)信息需求的快速增長(zhǎng)，光纖通信技術(shù)成為信息高速公路的核心和支柱，目前光纖網(wǎng)絡(luò)正朝全光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展?；诟叻蔷€(xiàn)性光纖四波混頻效應(yīng)（FWM，F(xiàn)our-WaveMixing）的全光纖波長(zhǎng)變換技術(shù)因具有寬帶的多信道同時(shí)變換能力以及遠(yuǎn)大于電子器件速率極限的超高響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)，在高速WDM網(wǎng)絡(luò)中展示了極為廣闊的應(yīng)用前景。因此，高非線(xiàn)性光纖逐漸受到了人們的重視，而對(duì)于高非線(xiàn)性光纖的研究也隨之成為了功能光纖研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。 本文首先

2、概述了非線(xiàn)性光纖的研究現(xiàn)狀；同時(shí)，將納米技術(shù)與光纖制備技術(shù)相結(jié)合，選用尺寸在十幾個(gè)納米的納米級(jí)InP微粒，利用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法，研制出了新型的摻納米InP微粒光纖，此種光纖較普通光纖的特殊之處在于：在普通光纖的纖芯中摻入了納米級(jí)InP微粒。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，測(cè)得該光纖的纖芯中，InP的摻雜濃度為0.1％，摻雜納米微粒的大小約為20nm，且該光纖具有一定的通光性能。基于以上實(shí)驗(yàn)，根據(jù)有限元法分析思想，建立了微粒在纖芯中均勻分布的光

3、纖纖芯模型，并通過(guò)FEMLAB仿真工具，計(jì)算了纖芯中關(guān)于電磁場(chǎng)的能量分布圖，并計(jì)算了光纖的有效折射率為neff=1.400，以及其有效面積為Aeff≈10.01μ㎡，說(shuō)明該光纖已經(jīng)具有較普通光纖更小的有效模式面積以及非同尋常的折射率分布。根據(jù)以上結(jié)果，計(jì)算了光纖的非線(xiàn)性系數(shù)約為γ≈10.53W-1/km，說(shuō)明了該光纖具有較強(qiáng)的非線(xiàn)性特性。 基于以上研究，對(duì)本課題工作進(jìn)行了分析總結(jié)，得出：一個(gè)更加周期性的摻雜微粒分布以及更小的摻雜