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黄颖博士生预答辩公告
浏览次数:日期:2021-10-09编辑:研究生秘书

学位论文简介

平坦色散光子晶体光纤具有性能优异的光学性能,其在线性与非线性方面的应用是当前光子晶体研究的重点和热点,特别是在密集波分复用系统容量及中红外超连续谱的产生方面,己分别列入《中国制造2025国家行动纲领》及《2021年国家自然科学基金指南》。本文基于有限元算法及广义非线性薛定谔方程分别对平坦色散光子晶体光纤及光脉冲在平坦色散光子晶体中的传播进行建模,建立了平坦色散光子晶体光纤设计及超宽带中红外光谱产生的模型和方法。取得了以下主要创新成果:

  1. 提出一种改进型三层空气孔结构光子晶体光纤模型,以此为基础设计了二根超平坦色散光子晶体光纤并应用于密集波分复用系统分别充当线路光纤与色散补偿光纤,简化了密集波分复用系统色散设计及降低了建网成本。

  2. 考虑到传输常数及超连续谱仿真结果要以波长为自变量来呈现,从光脉冲传输常数的定义出发,结合真空中光速、波长及频率的关系,采用复合函数求导方法推导了基于波长的任意阶传输常数的通项公式。

  3. 提出了一种光子晶体光纤色散参数定量调控方法,设计具有相同三零色散点和不同平坦色散的二氧化硅光子晶体光纤,并通过调控光子晶体光纤的色散斜率来获得超宽相干超连续谱。

  4. 设计了具有三个零色散点和平坦色散的圆形硒化砷光子晶体光纤,通过调控直接孤子隧穿机理的出现及效应来产生大带宽、高平坦的中红外超连续谱。

主要学术成果

  1. Ying Huang, Hua Yang, Saili Zhao, Yucheng Mao, Shuyuan Chen. Design of photonic crystal fibers with flat dispersion and three zero dispersion wavelengths for coherent supercontinuum generation in both normal and anomalous regions. Results in Physics, 2021, 23, 104033

  2. Ying Huang, Hua Yang, Yucheng Mao. Design of linear photonic crystal fiber with all-positive/negative ultraflattened chromatic dispersion for the whole telecom band. Optical Engineering, 2021, 60 (7): 076110

  3. Ying Huang, Hua Yang, Yucheng Mao. Generation of Mid-infrared Supercontinuum by designing circular photonic crystal fiber. Chinese Physics B, (己录稿)

  4. Saili Zhao, Hua Yang, Ying Huang, Yuzhe Xiao. Generation of tunable ultra-short pulse sequence in a quasi-discrete spectral supercontinuum by dark solitons. Optics Express, 2019, 27(16): 23539-23548

  5. Hua Yang, Xiongfeng Tong, Saili Zhao, Ying Huang. Manipulation of the supercontinuum energy distribution based on the positive chirp in photonic crystal fiber, Optica Applicata, 2018, 48(1): 75-85