FDTD法在保偏光纖中的應用.pdf

1、保偏光纖近二十年的發(fā)展使其在光纖傳感技術、相干光通信和高速通信系統(tǒng)中被廣泛采用，偏振保持光纖傳輸線偏振光，用于航天、航空、航海、工業(yè)制造技術及通信等國民經(jīng)濟的各個領域。在以光學相干檢測為基礎的干涉型光纖傳感器中，使用保偏光纖能夠保證線偏振光偏振方向不變，提高相干信噪比，以實現(xiàn)對物理量的高精度測量，具有十分廣闊的應用前景。 隨著對保偏光纖研究及制造工藝的深入，產(chǎn)生了適應各種需求的保偏光纖，比如：類矩形保偏光纖和保偏光子晶體光纖等都

2、是新型的保偏光纖。保偏光纖的結構相比于其他普通單模光纖較為復雜，研究其光場分布也較之困難，探討光場分析的方法就顯得尤為重要。本文的重要工作和創(chuàng)新之處可以歸納為以下幾點：1.綜述了保偏光纖在光通信、光纖傳感領域中的應用。著重闡述了保偏光纖的發(fā)展歷程以及改進之處；討論了保偏光纖結構上的發(fā)展。 2.從理論上分析了保偏光纖的雙折射原理和特點，主要是從光纖折射率分布的各向異性分析其結構特性，并介紹了保偏光纖的兩個特性參數(shù)：消光比和拍長。同

3、時從幾何形狀致偏和應力感應致偏兩個角度將現(xiàn)有的幾種保偏光纖加以分類。 3.概述了現(xiàn)有的幾種分析保偏光纖的方法。解析法主要包括WKB法、Raylei曲-Ritz法、冪級數(shù)展開法、微擾法； 數(shù)值方法主要有：有限元法、矩量法和時域有限差分法(FDTD)。由于時域有限差分法對于復雜結構的分析呈現(xiàn)出顯著的優(yōu)點，本文重點對時域有限差分法進行研究，分析了Maxwell方程的差分表示以及Yee氏網(wǎng)格，對FDTD法中的數(shù)值色散、吸收邊界條