题目：谐振式光子晶体光纤陀螺

光子晶体光纤是1996年由英国Bath大学的J.C.Knight等人最先研制出的新型光纤。由于它特殊的光学特性，因而受到广泛地关注，在此后几年里迅速发展，成为近年来光学与光电子学研究的新热点。光子晶体光纤的发展和应用为光纤陀螺的研究提供了广阔的前景。提出的谐振式光子晶体光纤陀螺是以光学检测原理为基础的角速度传感器。因为光子晶体光纤与普通光纤相比，具有极低的弯曲损耗、温度敏感性、应力敏感性，同时具有更高的抗辐射能力，更高的抗张强度，所以光子晶体光纤陀螺更易于小型化、实现高精度并在空间中获得应用。因此，开展谐振式光子晶体光纤陀螺研究具有重要研究价值。在国内首次提出了一种基于光子晶体光纤技术的谐振式光纤陀螺设计方案（申请中国发明专利一项，《谐振式空心光子晶体光纤陀螺》专利申请号200810115494.2），并针对光子晶体光纤陀螺最为核心的器件—光子晶体光纤谐振腔开展了谐振机理与关键技术研究，在国内首次研制出了光子晶体光纤谐振腔，并进行了初步测试，其研究成果对我国谐振式光子晶体光纤陀螺技术的研究和发展奠定了初步的理论基础和技术基础。本文首先对谐振式光纤陀螺原理进行了介绍，同时介绍了光子晶体光纤的导光原理及其基本理论。光子晶体光纤谐振腔是谐振式光子晶体光纤陀螺的核心技术，在此采用了空间光路型谐振腔和全光纤型耦合器谐振腔两种设计方案，以实现光在谐振腔内发生谐振。同时从谐振腔的特性分析入手，对无源光学谐振腔作了理论上的研究，针对两种不同的设计方案建立了谐振腔的数学模型。在理论上分析了谐振腔的主要参数对谐振腔特性的影响，并且在考虑激光器线宽的前提下，分析了输入、输出镜的反射率，光纤损耗，耦合损耗等对谐振腔性能的影响。通过搭建实验平台，实现了两种谐振腔的光路谐振，观察到了谐振现象。从理论上分析了谐振腔实验的影响因素，并提出了谐振腔的优化设计方案。最后，提出了一种基于光子晶体的光子晶体陀螺设计方案。光子晶体陀螺采用片状结构的光子晶体器件，在一体化集成方面具有较大的优势，是未来光学惯性器件发展的重要方向，但它的实现还需要光子晶体器件基础研究和加工工艺的不断进步来不断地提高其性能。