功能材料填充型微结构光纤的设

微结构光纤及其光子 器件是目前光电子领域的 研究热点之一，灵活的结 构设计使得微结构光纤在 色散、损耗、偏振以及模 式控制等方面具有传统光 纤所无法比拟的优势，通 过填充功能材料可以进一 步提升微结构光纤的性能 并扩展其应用范围。本书 分为6章。第1章是绪论。 第2章介绍了微结构光纤 的传输理论和研究方法。 第3章是基于模式耦合理 论的双芯微结构光纤偏振 分束器研究，讨论了光纤 几何参数对模式特性的影 响机制。第4章是基于表 面等离子体共振效应的金 填充型单芯微结构光纤偏 振滤波器研究，讨论了纤 芯模式和表面等离子体共 振模式的有效折射率、限 制损耗以及光纤几何参数 对曲线交叉点和共振峰的 调控作用。第5章是基于 表面等离子体共振效应的 微结构光纤传感器研究， 获得了同时具有偏振滤波 和温度传感性能的集成器 件。第6章是基于拉曼散 射效应的完全填充型负曲 率反谐振微结构光纤的传 感特性研究，揭示了利用 微结构光纤作为光与物质 相互作用平台的明显优势 和潜在价值。 本书全面、系统地展 示了功能材料填充型微结 构光纤设计及其光子器件 的应用研究和新成果，具 有完整性、实用性和学术 性，非常适合我国光电子 、光学工程、电子信息和 仪器科学等领域的教学、 科研工作和工程应用参考 。

第1章 绪论 1.1 微结构光纤简介 1.2 微结构光纤基本特性 1.2.1 无截止单模传输特性 1.2.2 高双折射特性 1.2.3 色散特性 1.2.4 非线性特性 1.2.5 大模场特性 1.2.6 损耗特性 1.3 微结构光纤的制备方法 1.3.1 管棒堆积法 1.3.2 挤压法 1.3.3 超声打孔法 1.3.4 熔合酸腐蚀法 1.3.5 溶胶-凝胶法 1.4 填充型微结构光纤光学器件的研究进展 1.4.1 微结构光纤的填充方法 1.4.2 偏振分束器研究进展 1.4.3 偏振滤波器研究进展 1.4.4 光学传感器研究进展 1.5 本书主要研究内容 第2章 微结构光纤的传输理论和研究方法 2.1 微结构光纤的传输机理 2.1.1 全内反射型 2.1.2 光子带隙型 2.1.3 反谐振反射型 2.2 波导中的电磁理论及基本方程 2.2.1 光波导满足的亥姆霍兹方程 2.2.2 光纤模式和传播常数满足的方程 2.3 微结构光纤数值分析方法 2.3.1 有限差分法 2.3.2 平面波展开法 2.3.3 多级法 2.3.4 光束传播法 2.3.5 有效折射率法 2.3.6 有限元法 2.4 模式耦合、共振与散射的基本原理 2.4.1 模式耦合理论 2.4.2 表面等离子体共振效应 2.4.3 拉曼散射效应 2.5 本章小结 第3章 基于模式耦合理论的双芯微结构光纤偏振分束器研究 3.1 石英基八角晶格双芯微结构光纤在1.55μm处的偏振分束特性 3.1.1 几何结构参数 3.1.2 有限元法的求解思路 3.1.3 基本光学特性分析 3.1.4 偏振分束特性分析 3.2 亚碲酸盐基六角晶格双芯微结构光纤在1.55μm处的偏振分束特性 3.2.1 几何结构参数 3.2.2 基本光学特性分析