全文总字数：2341字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着20世纪70年代激光器和低损耗光纤的问世，光纤通信技术成为了全球发展最快的高新技术之一，光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。微结构光纤(Microstructure Optical Fiber, MOF)， 也称为光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber, PCF)， 它具备许多独特而新颖的物理特性，如：可控的非线性、无尽单模特性、可调节的奇异色散、低弯曲损耗、大模场等特性，这些特性是常规石英单模光纤所很难或无法实现的。本论文结合实际应用研究微结构光纤的传输特性，计算光纤结构参数对光纤特性的影响，在此基础上，讨论微结构光纤在通信领域的结构设计，并对一、二种微结构光纤的传输特性进行理论分析，具有一定的理论和实用意义。

国内外研究现状

目前利用微结构光纤特性进行色散方面的研究正在国内外如火如荼地展开。随着1999年Birks等人率先提出利用单一材料组成的来进行色散补偿，PCF的应用领域又新添一块阵地。2003年的国际光纤通信会议上，H.E bendorff-Heidepriem等报道了一种氧化铋玻璃PCF。在2004国际光纤通信会议上，F. Germme等从理论上研究了高负色散值双芯 PCF DCPCF的设计。最近,YiNi等结合了PCF和双芯色散补偿光纤CF的优点，提出了一种新颖的 DCPCE设计方案。2006年，杨四刚等人通过与烽火通信合作系统的完成了大模场大负色散光子晶体光纤的理论设计与实验拉制。2009年，Begum等人基于双芯结构设计了一种宽带色散补偿光纤，对色散以及色散斜率都进行了有效的补偿，而且补偿带宽可以涵盖整个波段。在2012年Habib等人的研究中，不光考虑了色散，色散斜率，模场面积等因素，还把补偿比率，连接损耗、限制损耗等都考虑在内。2018年Julie Devi等设计了一种螺旋形的色散平坦光子晶体光纤，平坦范围覆盖C L U波段。随着理论研宄与工艺技术的不断发展，光纤结构设计灵活、性能优势越来越明显的色散补偿双芯也在按照人们的不同需要被逐渐制造出。

2. 研究的基本内容

1.查阅国内外相关文献，了解微结构光纤国内外研究工作进展，总结微结构光纤在光通信领域相关的研究报道。

2.掌握微结构光纤的数值计算方法，利用全矢量有限单元分析工具、matlab软件计算微结构光纤的传导模式和传播常数。

3.面向通信应用的要求，分析计算微结构光纤的传输特性，讨论将其应用于通信领域的结构设计。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

查阅国内外相关文献资料并整理，总结微结构光纤用于通信领域的研究工作进展，筛选有用的信息；利用全矢量有限单元分析工具、matlab软件分析计算光纤的色散特性；计算光纤结构参数对光纤传输特性的影响，优化参数，讨论微结构光纤在通信领域的应用。

4. 参考文献

[1] d. paul, r. biswas,n.s. bhattacharyya; investigating photonic crystal fiber within e to l communication band with different material composites. optik , 2015,126 : 4640-4645.

[2] cheng chen, guiyao zhou, yan chen, zhiyun hou, changming xia, jinhui yuan, wei zhang; suppression of the fundamental mode in a dual-mode photonic crystal fiber. optics communications 2015, 336: 235-239.

[3] kd xuan, lc van, vc long, influence of temperature on dispersion properties of photonic crystal fibers infiltrated with water. optical quantum electronics , 2017 , 49 (2) :87.