基於複合微結構光纖光柵的光子器件機理及套用研究

《基於複合微結構光纖光柵的光子器件機理及套用研究》是依託天津理工大學，由苗銀萍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於複合微結構光纖光柵的光子器件機理及套用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：苗銀萍
• 依託單位：天津理工大學

項目摘要

本項目將納米功能材料的物理效應與微結構光纖光柵的微納結構有機地結合起來，控制光子在波導中的運動，從而實現全新的光纖光子功能器件。主要以填充納米磁流體的微結構光纖光柵為研究對象，通過研究外場作用下磁流體的磁光特性的奇異光學現象，對磁光介質和電介質周期性排列的微結構光纖光柵中的帶隙調控機制和模式耦合機理進行深入的理論分析，建立理論模型和更為普適的模式耦合理論。並以此為依據，開展對其損耗、色散、雙折射、偏振、光子帶隙、感測等特性的套用研究。.通過對複合微結構光纖光柵中光子運動學行為的研究，將揭示光子在微納尺度光波導中的運動規律及其與不同介質的相互作用機制等科學問題。在此基礎上，繼續開展對'準磁光功能微結構光纖'等相關光子器件的研究，探索其中新的物理現象及規律，為研製新型光纖光子器件的新技術、新結構、新套用提供新的思路和理論依據，為其在光通信和光感測等領域的進一步發展提供更為廣闊的創新空間。

結題摘要

隨著高速通信的發展，對全光通信技術的要求越來越高。目前將納米功能材料的物理效應與光纖中的微納結構結合起來實現新型的全光纖光子功能器件是光電子領域的研究熱點。本項目將微結構光纖光柵的微納結構和納米磁流體材料的磁光特性有機地結合起來，構建了理論分析模型，研究了光纖帶隙及模式耦合的外場調控技術，探索光子在不同介質中的傳輸運動學過程，為設計新型磁光光子器件奠定理論基礎。主要圍繞功能材料填充微結構光纖的模式耦合及磁控、溫控、聲光特性、磁流體包覆光纖光柵後的磁場調諧特性，磁場作用下磁流體在光波段和太赫茲波段的磁光特性、雙折射、折射率可調諧特性與熱光特性，對磁光介質和電介質周期性排列的微結構光纖光柵中的帶隙調控機制和模式耦合機理進行深入的理論分析，揭示了微納光波導中對光子運動行為的調控機理，並基於微納光纖倏逝場結合磁流體的磁控光子器件等方面進行了系統研究。提出了磁流體填充微結構光纖的有效技術、微結構光纖中寫制光柵的方法以及搭建了磁場調諧實驗平台，實現了全新的光纖光子功能器件。本項目的完成可望為研製新一代通信光電子集成器件的新技術、新結構、新特性提供新的思路和理論依據。