【摘 要】
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光子晶体光纤(PCF)具有许多传统光纤所无法比拟的特性，因其广泛的应用前景，已成为光通信领域的又一研究热点。本文采用时域有限差分法(FDTD)分析了光子晶体光纤的传输特性。在分析过程中，结合PCF自身结构上的特点和其基模场强集中分布于纤芯缺陷的特性，改进了计算参数的设置，包括传播常数范围的预限定、激励源的优选以及测试点的选取等。并就激励源的优选做了详细比较，通过对不同激励分量、激励位置及激励源类型
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光子晶体光纤(PCF)具有许多传统光纤所无法比拟的特性，因其广泛的应用前景，已成为光通信领域的又一研究热点。
本文采用时域有限差分法(FDTD)分析了光子晶体光纤的传输特性。在分析过程中，结合PCF自身结构上的特点和其基模场强集中分布于纤芯缺陷的特性，改进了计算参数的设置，包括传播常数范围的预限定、激励源的优选以及测试点的选取等。并就激励源的优选做了详细比较，通过对不同激励分量、激励位置及激励源类型的比较，提出了有助于光子晶体光纤模场稳定的激励方式。例算结果表明，当激励分量采用磁场横向分量，并在PCF纤芯区域采用时间和空间均呈高斯分布的激励源可以使模场较快地达到稳定，并可清晰地判断出基模所在的频率，从而得出待求的模式折射率。利用所实现的分析程序，系统计算了不同结构参数PCF的模式折射率，根据对所得结果的分析，给出了模式折射率对结构参数的拟合公式，其相对误差在0.16％之内。利用所得的拟合公式进一步计算了不同结构参数下的色散特性，并设计了800nm处具有零色散特性的PCF结构，避免了以往按色散曲线变化趋势反复调整结构参数以将零色散点设在所需波长处的重复计算。
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