左手材料阶跃型光纤的模场特性

从Maxwell方程组出发,讨论纤芯为左手材料,包层为右手材料阶跃型光纤,推导了矢量解的场方程.经过数学计算,求得了左手材料阶跃型光纤矢量解的特征方程.根据矢量模的分类,找到了TE模、TM模、HE模和EH模的特征方程.根据各模的特征方程,并且与右手材料光纤相关的特征方程,在靠近截止和远离截止两种情况下进行了比较,得到了左手材料光纤的某些奇异特性.

机器学习预测多折射率层有源光纤的模场特性

高功率光纤激光是当前我国激光科学技术领域的前沿热点,而稀土掺杂的有源光纤是高功率光纤激光器的核心器件。与常规有源光纤不同,多折射率层有源光纤的纤芯和包层之间增加了一个或多个辅助折射率层,展现出了特殊的模场特性,有望进一步提升高功率光纤激光的输出功率。利用传统方法分析不同结构参数下多折射率层有源光纤的模场特性时,通常需要耗费较长的时间求解麦克斯韦方程组。笔者首次引入机器学习算法来预测多折射率层有源光纤的模场特性。该方法仅需要数据空间中0.1%的样本,就可以学习多折射率层有源光纤结构参数与其模场特性之间的复杂映射关系,进而实现无须求解麦克斯韦方程组的快速精准预测。该方法的平均预测误差小于0.6%,预测速度相比传统方法提升了约7000倍,为多折射率层有源光纤的模场特性分析提供了新思路。

温度对不同孔形液晶光子晶体光纤的传输特性研究

提出一种可填充E7型液晶的不同孔形光子晶体光纤。基于现有Comsol Muhiphysics软件对不同温度时的光子晶体光纤在同一波长传输特性的影响,从而实现温度变化对填充液晶的不同孔形光子晶体光纤的模场特性规律,得出基膜有效折射率、数值孔径随温度变化快的圆形空气孔是表现光子晶体光纤传输特性的最佳孔形。分析波导色散随入射波长变化的影响,为更好地调制光子晶体光纤器件提供理论依据。

两层镀膜长周期光纤光栅传感器的特性研究

以光纤光栅耦合模理论为基础,提出一种两层镀膜长周期光纤光栅传感器的结构模型,一层是在光纤包层外镀的铜金属薄膜,另一层是在铜薄膜外再镀一层敏感薄膜。对该结构模型的模场特性和透射特性进行分析和模拟,明确了薄膜参数对其透射特性的影响。该结构模型既可以利用敏感膜折射率随外界环境变化而改变的特性,也可以利用金属膜层进行温度和应变调节来改变谐振波长的特点,为高灵敏度长周期光纤光栅传感器的优化设计提供了理论依据。

电磁测试用暗室与半暗室的时域建模、表征与测量

介绍了用于数字化设备发射、抗扰度测试的暗室和半暗室基于时域技术的建模、表征以及测量。针对暗室和半暗室利用时域有限差分（FDTD）法的建模与表征。在提供的FDTD模型中，讨论了不考虑吸波材料空间分布的计算方法；提出了差分计算法，将频率相关的电容率与磁导率集成到时域；还讨论了铁氧体片吸收器上的缝隙、开孔对吸波材料与暗室工作性能的影响。对于不同尺寸的暗室，给出了FDTD模型结果与测试结果的比较。最后，讨论并以实例阐明了怎样用时域方法表征暗室、预测性能、诊断吸波材料与暗室的问题。采用时域与频域方法，描述了如何仅对吸波结构座进行很小改动而获得暗室性能显著提高的方法，另外也说明了在采用性能不太好的吸波材料时暗室内会出现不太理想的场分布特性。

阵列波导光栅线性系统理论分析及优化设计

运用线性系统理论分析了阵列波导光栅的模场特性 ,导出器件传输的数学模型即光栅方程。提出了设计阵列波导光栅阵列波导数M的新方法 ,该方法综合考虑了降低器件串扰以及收集发散光场的能力 ,与文献 [1 ]的方法相比简单且准确。分析了造成器件衍射损耗的原因 ,提出了降低器件衍射损耗的方法。给出了 8× 0 .8nm ,中心波长为 1 550nm的阵列波导光栅波分复用器的设计实例 ,并进行了数值模拟计算验证了文中所提方法的准确性。