光子晶体光纤的色散模拟论文

图3-2 （a）

图3-2 （b）

图3-2 （c）

图3-2 （d）

29

30

31

第四章 总结

光子晶体光纤由于其区别于传统光纤特性及其广泛的应用前景，成为当前国内外研究的一个热门课题.为了精确地分析、预测光子晶体光纤的传输特性，人们发展了许多理论分析方法.国内外在研究光子晶体方面的文章也非常之多，但是大都注重研究的结论，很少有详细描述方法的。基于提供一种通用而简单的研究光子晶体光纤的方法，使更多研究者能快速而方便的研究光子晶体光纤，作者根据自己的探索实践总结出了利用有限元软件COMSOL Multiphysics实现光子晶体光纤数值模拟简单可行的实现步骤。

本论文在系统介绍光子晶体光纤基础知识及比较各种理论研究方法的基础上，介绍有限元方法的解题思路与步骤，重点介绍根据自己的实践探索总结出的利用有限元软件COMSOL Multiphysics实现光子晶体光纤数值模拟的简单可行的实现步骤，并为光子晶体光纤特性计算自己编写了一些简单易懂的MATLAB小程序，其次对该方法的准确性和可靠性进行了验证。最后用该方法模拟计算了条形和锥形光子晶体光纤的色散特性。

该方法步骤不仅可以计算各种结构的光子晶体光纤特性，而且方便简洁，容易掌握。但该方法计算参数设置不当有可能会出现增根或找不到特征值，如何设置恰当的参数值消除增根还需我们通过不断的实践去摸索。同时由于时间有限，我们只对最常见的条形光子晶体光纤和锥形光子晶体光纤的最基本的色散特性进行了简单的计算分析，关于更多光子晶体光纤特性及损耗的更多更细的问题还待我们进一步的计算分析。

综上所述下面几点是我们正在做和将要做工作的内容和方向:

1)对空气孔三角形排列和空气孔正方形排列的光子晶体光纤的特性做更广范围内的计算，并希望从中找到参数设置的规律。

2）用本文介绍的方法计算更多结构、更多材料的新型光子晶体光纤的特性参数。科技发展至今日，更多新型的结构(如双包层、椭圆孔、空气孔渐变等)和更多新型材料(如塑料，掺杂芯)光子晶体光纤不断出现，我们将要做的就是对这些新型光纤进行数值模拟，为新型光纤的设计提供理论依据。

3）光子晶体光纤损耗的计算。这不仅指用COMSOL Multiphysics软件对以上所讲的三种光子晶体光纤的损耗特性的计算，还包括用以上软件计算一些新型材料或新型结构光子晶体光纤的损耗。

32