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题目:光子晶体光纤Shupe效应研究

关键词:光纤陀螺 Shupe效应 光子晶体光纤 有限元

  摘要



光纤陀螺温度适应性是制约光纤陀螺工程化的关键问题。论文研究了温度对光子晶体光纤的传输相位影响的作用机制和光子晶体光纤对光纤陀螺Shupe误差的抑制作用。与传统光纤相比光子晶体光纤具有单一材料构成、空芯导光和设计灵活自由的优势。基于有限元计算和多物理场耦合分析方法,对温度变化影响光子晶体光纤的机制做了仿真分析;根据研究结果,提出了温度不敏感光子晶体光纤的改进依据;最后,基于干涉原理搭建了光子晶体光纤Shupe常数测量系统,满足单模和保偏光纤的Shupe常数测量需求。

论文的研究内容主要包括以下几个方面:

1)研究陀螺用光子晶体光纤温度敏感性与光纤陀螺Shupe误差计算关系,确立了通过降低光纤传输相位温度敏感性抑制Shupe误差的研究方向;

2)研究温度对光纤温度敏感性作用机理,基于多物理场耦合分析建立光子晶体光纤有限元计算模型,对几种典型光纤分析其温度致传输模式折射率和光纤轴向热应变的影响,进而计算温度敏感性;

3)对影响光子晶体光纤温度性能的各项参数与光纤温度敏感性的数值关系进行了独立计算,为温度不敏感光纤优化与甄选提供设计和参考依据;

4)搭建光子晶体光纤Shupe常数测试系统,测量了空芯光子带隙光纤和实芯保偏光子晶体光纤的Shupe常数,与仿真结果进行对比分析,得到了一致的结果。