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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

微结构光纤是上世纪九十年代兴起的一种新型光纤，其灵活多样的结构设计，以及传统结构光纤无法比拟的独特特性，激起了众多研究者的创新热情，其最成功的研究范例——光子晶体光纤，在高非线性、高色散、大模场尺寸、大数值孔径和无截止单模特性等方面展现出了突出的优越性能。作为又一种新型微结构光纤——光子准晶光纤，由于结构上长程有序而不再具有平移对称性，每个格点起不完全相同的作用，较之光子晶体光纤，结构设计自由度更大，缺陷模式更丰富，在非线性特性、色散特性及大模场面积特性等方面更具发展潜力，已成为微结构光纤研究领域中又一个研究创新的新增长点。本课题对光子准晶光纤的传输特性进行理论研究。

国内外研究现状

近几年，对光子准晶光纤损耗特性、非线性特性、色散特性等的研究，国内外的主要研究结果有：2011年南开大学的李羽赫等人将同轴的双芯结构与准晶体相结合，设计了一种双芯光子准晶光纤用于色散补偿。2012年，印度的Sivabalan等人设计了一种具有较大孔径的掺镱光子准晶光纤。2013年，Zhengyong Liu等人运用改进的管棒堆拉法制作了芯区采用掺锗椭圆芯子的高折射率光子准晶光纤。2014年北京交通大学娄淑琴等人提出了一种ZBLAN氟化物玻璃基的光子准晶光纤。2015年北京交通大学苏伟等人提出一种低限制损耗、近零平坦色散的石英基高非线性光子准晶光纤，通过规划光纤的结构参数，首次在光子准晶光纤中获得两个零色散点。提出一种基掺锗芯中红外区双零色散点的高非线性光子准晶光纤。2015年中央名族大学蔡园园等人利用有机共轭聚合物MEH-PPV优良的发光特性和光子晶体对光的调制特性，设计制备了有机半导体二维平板的准晶光子晶体激光器。2015年郑州大学孙晓红等人理论构建出十八重准晶结构，另外理论验证一种简单棱镜结合样品旋转和多次曝光的方法制作不同的多重准晶结构的可行性。

2. 研究的基本内容

1 .查阅国内外相关文献，总结与光子准晶光纤课题研究相关的国内外研究工作进展。

2.掌握光子晶体光纤的数值计算方法，利用全矢量有限单元分析工具、matlab软件计算光子晶体光纤的传导模式和传播常数。

3.掌握计算光子准晶体光纤色散、模场、非线性等特性的计算方法，计算1-2种结构光子准晶光纤的传输特性，并讨论光纤参量对传输特性的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

通过研究国内外相关文献，总结光子准晶光纤课题的国内外的研究工作进展。利用comsol、matlab软件计算准晶光纤的传导模式和传播常数，计算光纤各可调参数对准晶光纤传输特性的影响，在此基础上对光纤结构进行优化。

4. 参考文献

[1]x. sun and d. j. j. hu. 'air guiding with photonic quasi-crystal fiber,' photonics technology letters, ieee, vol. 22, pp. 607-609, 2010.

[2] s. sivabalan and j. raina. 'large pitch photonic quasi-crystal fiber amplifier,' photonics journal,ieee, vol. 4, pp. 943-951, 2012.

[3] h. yu, x. gao, and y. shi, 'tunable wavelength filter based on complex period photonic crystal,' advanced materials research, vol. 659, pp. 64-8,2013.