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摘要近年来，控制光在介质中的传播速度已经成为一个热门研究问题，特别是慢光技术，即控制光脉冲的传播速度使其低于真空中的光速c。在光子晶体波导中实现慢光是目前的研究热点之一，和其它慢光技术相比，能在室温下实现慢光是它最主要的优势。在近十几年里，光子晶体中的慢光技术飞速发展，已经从纯粹的理论研究发展到一系列实际应用中去，如全光网络、全光缓存、光通信等方面。我们可以通过很多方法来实现慢光，但不同的方法有其不同的优缺点。目前的慢光技术主要偏重于理论，实际应用尚有欠缺，在本论文中，我们希望通过分析比较几种不同的光子晶体慢光技术路线，探讨得到一个相对实用的技术办法。26418
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本文围绕光子晶体理论、光子晶体光纤和慢光技术等基本知识展开讨论，从而研究利用光子晶体光纤的独特性能来实现慢光调控的理论和技术手段。
毕业论文关键词 光子晶体 光子晶体光纤 慢光技术
毕业设计说明书外文摘要
Title Applications of photonic crystal fibers for the slow light technology
Abstract
During recent years, control of the light propagation velocity in different media has become a popular research subject, particularly the slow light technology. Slow light means the propagation speed of the light pulse is lower than the speed of light in vacuum.Comparing with several other slow light technologies, there exists a major advantage of the slow light technology in photonic crystal waveguides, i.e., it can be achieved at room temperature. In the past decade, the slow light technology in photonic crystal waveguides developed very rapidly, and has achieved a series of practical applications resulting from the theories, such as all-optical networks, optical buffer, optical communications, among others. There are many routes to achieve slow light, while different approaches have their own strengths and weaknesses. Since the current status of slow light technology is still mainly existing in the theoretical regime, we plan to analyze several different technical measures aiming for a more practical realization.
This paper focuses on the theory of photonic crystals, photonic crystal fibers, and basic slow technology. and Our main goal is to systematically study the characteristics of photonic crystal fiber theories and techniques to achieve a more realistic slow light approach.
Keywords photonic crystal photonic crystal fiber technology of slow light
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究现状 1
1.3 本文研究内容 2
2 光子晶体及光子晶体光纤基本理论 3
2.1 光子晶体 3
2.2 光子晶体光纤 6
2.3 本章小结 7
3 慢光技术 8
3.1 慢光原理 8
3.2 实现慢光的方法9
3.3 本章小结 9
4 光子晶体光纤中实现慢光技术的三种方法 10
4.1 光子晶体波导慢光技术 10
4.2 光子晶体光纤光栅实现慢光 11
4.3 光子晶体光纤中通过受激布里渊散射产生慢光 14
4.4 基于光子晶体技术实现慢光的思考和讨论 18
4.5 本章小结19
结论 20
致谢 21
参考文献22
1 绪论
1.1 研究背景
随着现代半导体技术集成化和微型化的发展，电子的量子隧穿效应逐渐成为集成技术进一步发展的最大阻碍。光子技术是当前有效克服这一问题的新手段之一。由于电子元件的响应速度大约为10-9秒，而光子器件可达10-12~10-15秒，把光子和电子作对比会发现，光子响应更迅速、频带更宽，更重要的是光子间不会产生交互作用。如果可以用光子器件取代现有的电子器件，那么集成器件将会有更快的运行速度和更高的精度。最近的研究发现，基于光子晶体技术的新型光子器件，是目前的一个重要研究方向，可能引导未来信息的进一步发展。