基于MATLAB仿真微纳光纤中的模式场开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

(1)研究目的:微纳光纤是指纤芯直径小于传输光波长的光纤。普通单模光纤的纤芯直径一般是几个微米,因此微纳光纤对光功率的约束能力比普通单模光纤要弱,更多的光功率以消逝场的形式“泄漏”到包层中,导致包层中消逝场的强度大幅度增加,为微小粒子的捕获提供了天然的场所。但是微纳光纤用于粒子捕获时需要了解光纤的场分布情况以及影响场分布的主要因素。因此,研究和讨论微纳光纤中的模式场分布以及能流分布就显得尤为重要。

(2)国内外研究现状分析:

现如今, “三超”——超高速、超长距离、超大容量是光纤通信的发展方向,随着人们对器件工作性能和集成度的要求不断提高,器件集成化和微型化已成为当代科学研究的一个重要标志。微纳光纤具有极低的耦合损耗,波导表面粗糙度极低,倏逝场的百分比较大,并且质量极轻、色散特性灵活,这些优点使得微纳光纤在探测、医疗、通信等很多方面都具有比较大的应用价值,吸引了大量学者的注意。

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2. 研究的基本内容与方案

1. 研究的基本内容:

本研究课题的工作主要集中在:了解微纳光纤方面的基础知识;学习严格的电磁场矢量模式理论;推导出微纳光纤模场分布以及能流分布公式;熟练掌握matlab软件的使用并利用其仿真微纳光纤的场分布以及能流分布,再在此基础上分析讨论光纤尺寸对模场分布的影响。

2. 研究目标:

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3. 研究计划与安排

第1~2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需背景知识(微纳光纤的概念、发展及应用,光纤的模式理论)。确定计算方案,完成开题报告。

第3~4周:了解有关微纳光纤的基础知识;

第5~6周:学习严格的电磁场矢量模式理论;推导出微纳光纤模场分布以及能流分布公式;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 吴平辉,程波,刘燕萍,梅掌荣.微纳光纤的研究进展[j].光通信技术,2012,36(10):32-34.

[2] 罗瑛,马杰,钟永春.光子晶体微纳光纤的制备新方法及其特性研究[j].激光技术,2015,39(3):312-315.

[3] zhao jie.yu,linjie.wang,ling ling.sun, et al.melt electrohydrodynamic direct-writingmicro/nano fiber with restriction of heated sheath gas[j].key engineering materials,2015,3928(1291):45-51.

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