【摘 要】
：
随着全球互联网、物联网等通信需求的不断增长和飞速发展,对光纤通信系统的传输容量提出更大需求。通过采用多维光信号复用和高阶调制等技术可以提高光纤通信系统的传输容量,但传统实心光纤的材料非线性导致容量难以继续增长而出现容量极限,被称为非线性香农极限。为了克服实心光纤的材料缺陷,以空气作为导光介质的空芯光纤已经被提出和广泛研究。空芯光纤具有低时延、低色散、低非线性、高功率损伤阈值等优点,是可替代传统实心
【基金项目】
：
国家重点研发计划项目（2018YFB1801001）； 广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队项目（2019ZT08X340）； 广东省重大专项项目（2018B010114002）；
论文部分内容阅读
随着全球互联网、物联网等通信需求的不断增长和飞速发展,对光纤通信系统的传输容量提出更大需求。通过采用多维光信号复用和高阶调制等技术可以提高光纤通信系统的传输容量,但传统实心光纤的材料非线性导致容量难以继续增长而出现容量极限,被称为非线性香农极限。为了克服实心光纤的材料缺陷,以空气作为导光介质的空芯光纤已经被提出和广泛研究。空芯光纤具有低时延、低色散、低非线性、高功率损伤阈值等优点,是可替代传统实心光纤、突破光纤非线性容量极限的潜在理想传输光纤。并且,空芯光纤在许多应用场景中具有广阔的发展前景,例如气体传感、中红外激光器、精密加工等。相较于其他类型的空芯光纤,空芯反谐振光纤具有传输损耗低、工作波段宽、结构简单等独特优势,成为近年来的研究热点。在理论研究方面,现有的低损耗空芯反谐振光纤理论模型仍面临工作带宽窄、光纤结构复杂度高等问题;在单偏振空芯反谐振光纤设计方面,已报道的研究主要以偏振损耗比为主,对于单偏振光纤的低损耗研究较少。针对这些问题,本文提出一种新型的空芯反谐振光纤理论模型,并对光纤性能进行了数值仿真和分析。主要工作如下:1.提出一种U型嵌套结构的空芯反谐振光纤新模型。该光纤的限制损耗相比圆型嵌套空芯反谐振光纤降低约1个数量级,同时具有550 nm的低限制损耗带宽,限制损耗＜0.01 d B/km。通过模式耦合理论分析,该光纤可以实现高阶模式损耗比超过100,000的优异单模性能,即在整个工作波段均可以维持单模传输。2.提出一种低损耗的单偏振空芯反谐振光纤新模型,该光纤在10.8 nm的单偏振工作波段内具有＜1 d B/km的限制损耗,并且在1543.2 nm波长处具有50.3 d B的偏振损耗比和0.44 d B/km的限制损耗,具有低损耗和良好的单偏振单模性能。
其他文献
随着组织工程的不断发展,生物支架的制备也显得越发重要。因为组织工程支架能够根据目标的需求从结构和成分上进行高度模拟,为种子细胞的增殖生长提供一个临时基质,并且能将细胞顺利的运送到人体内部特定的部位。而现有的技术在高性能生物支架制造方面依然存在难以克服的问题。因此,本文采用静电纺丝技术制备一种三维多孔生物支架。通过系列实验,揭示了主要工艺参数对高性能生物支架制备的影响和规律,并得到了多孔聚乳酸（PL
目前我国的高铁运行里程和运行速度位居世界第一,其中约80%的轨道服役时间已超过两年,受环境和列车运行状况的影响,轨道裂纹的产生不可避免。轨道缺陷无损检测方法,包括涡流检测、电磁检测、超声检测、视觉检测等,其中超声检测由于检测深度大、性价比高、操作简单等而受到广泛应用。当前钢轨的超声检测主要是通过扫查方式实现钢轨不同位置的缺陷检测,检测效率低且无法实现长期在线监测。超声导波由于具有传播速度快、覆盖范
金属卤化物钙钛矿型量子点由于其独特的光学性能,在发光领域引起了广泛关注。近年来,钙钛矿型纳米晶体作为一种具有广泛应用前景的非线性光学材料,在显示、光电检测、太阳能电池和激光器等领域拥有广阔的前景。为了改善金属卤化物钙钛矿型量子点的性能,人们最近提出了许多策略。钙钛矿结构有着很好的容忍性,因此,离子掺杂是改善钙钛矿量子点发光性能的策略之一,此外,后处理也是改善钙钛矿量子点光学性能的有效策略,通过配体
随着电子信息技术的进步,传统电子器件已经无法满足人们对微型设备的追求,人们对具有特殊物理化学性质的材料越来越感兴趣,一些多功能材料被提出和研究。人们为了解决室温下铁磁性和铁电性的共存,提出了双钙钛矿型氧化物Bi2Fe Cr O6（BFCO）,其独特且优异的性能吸引了大量科研工作者的关注。理论计算表明BFCO在室温下具有80μC/cm~2的铁电极化强度以及饱和磁化强度约2μB/f.u.（约160em
微纳光栅是光学系统中非常基本的周期性光学元件,在各种微纳光学器件中具有非常广泛的应用。随着微纳光学和集成电路的发展,光栅逐渐与其他光学元件相结合,做成片上高精密光学器件。这也要求微纳光栅更加小型化、高精密、性能强大和易于制作。本文基于严格耦合波理论、模态法和有限元理论对微纳光栅进行一些开发。主要研究内容如下:（1）针对光栅性能稳定的问题,设计了一种二次布拉格角入射下的带有覆盖层单通道衍射光栅,该光
二维（2D）材料被《科学美国人》在2016年评为十大新兴科技之一。这个材料体系中的每一种材料都拥有原子级的厚度和奇异的光电特质。它们主要包括石墨烯,六角氮化硼,过渡金属硫族化合物和黑磷等。其中,单层半导体过渡金属硫族化合物（TMD）的直接带隙往往位于从可见到近红外光区,并且与光有强烈的相互作用。由这些原子级厚度的二维材料构成的范德瓦尔斯（vd W）异质结,因其特别适合纳米尺度柔性电子和光电子学器件
胶体光子晶体（胶体晶）因其独特的周期性结构、特殊的光子带隙及结构色,在显示、印刷、传感、防伪、太阳能电池和光催化等领域具有广阔的应用前景。单分散二氧化硅（SiO2）和聚苯乙烯胶体颗粒是常用的胶体组装基元。然而,这些胶体颗粒自身缺乏功能,严重限制了胶体晶的应用范围。因此,制备具有新功能的单分散胶体颗粒并将其用于构建新型响应型胶体晶将极大的促进响应型胶体晶的发展与应用,具有重要的科学研究价值。本论文分
层状双金属氢氧化物具有独特的层状结构和高比电容等特点,作为超级电容器的电极材料受到广泛的关注。但是其导电性能较差,在生长过程中容易出现团聚现象,影响电容器的性能。石墨烯作为一种介电性能良好的二维层状材料,在导电性和稳定性等方面表现出优异的性能。将层状双金属氢氧化物（LDH）与石墨烯复合是提高电极材料性能的一种有效方法。本文以MIL-88A为前驱体和模板,制备了Ni-Fe LDH和r GO/Ni-F
金属纳米线因其良好的柔性和光电性能,被认为是最有可能取代ITO作为柔性透明电极的材料。近年来,碲纳米线（Te NWs）被证实具有高导电率,作为二维材料器件电极,具有去费米能级钉扎效应,是作为柔性透明电极的良好材料。目前,制备Te NWs主要是使用有毒还原剂水合肼或硼氢化钠,而本文使用葡萄糖作为绿色还原剂合成Te NWs,同时葡萄糖也可以作为表面活性剂,减少其他表面活性剂的使用对Te NWs性能的影
有机无机卤化物钙钛矿由于具有高吸光系数、低缺陷密度、长的载流子扩散长度等优良的光电性能,成为当前国际国内新能源太阳能电池领域的研究热点。十年来该类钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已从首次报道的3.8%提高到25.5%,发展十分迅速。但是该材料的稳定性差,一直是困扰行业发展的一大难题。本论文针对钙钛矿太阳能电池活性层的改性来提升器件的效率和稳定性。本论文通过尝试不同活性层钝化剂研究对太阳能电池性能及稳