光子晶體光纖是近十幾年來出現(xiàn)的一種新型的光纖,隨著石墨烯材料研究的不斷深入,基于石墨烯和光子晶體光纖的各種光纖器件及其物理性質(zhì)等被廣泛研究,如石墨烯光纖激光器、石墨烯光纖調(diào)制器和石墨烯光纖傳感器等。由于石墨烯光子晶體光纖的包層中含有許多周期性的空氣孔,使得石墨烯光纖器件的熔接成為技術難點。因此本文基于石墨烯和光子晶體光纖的熱力特性進行研究,利用有限元法對光纖高溫受熱及空氣孔形變情況進行模擬,旨在探索石墨烯光子晶體光纖的熔接條件。主要內(nèi)容如下:首先,通過閱讀大量文獻對基于石墨烯的光纖器件進行了詳細介紹,歸納總結(jié)石墨烯的熱力特性及熱力特性的應用,并且分析了石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)、熱學特性、力學特性和有限元原理及仿真過程。其次,基于石墨烯三層空氣孔光子晶體光纖結(jié)構(gòu)研究了其在二氧化碳熱激作用下的溫度場分布模型,分析了激光功率、加熱時間和石墨烯層數(shù)及位置對石墨烯光子晶體光纖熱傳導的影響,并且根據(jù)石墨烯的熱穩(wěn)定性探索了其熔接方法。再次,分析了不同溫度場下石墨烯光子晶體光纖中空氣孔的受力情況,計算了不同功率和加熱時間對空氣孔的形變量的影響,驗證了最佳熔接條件下空氣孔的變形趨勢。最后,基于兩種石墨烯光子晶體... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯光纖激光器

圖 2-4 室溫下的單層石墨烯[50]其他特性 石墨烯獨特的能帶結(jié)構(gòu)在在光學方面表現(xiàn)為線3]。在近紅外和可見光范圍內(nèi)，當光照射在石墨約為 2.3%。如圖 2-5 所示，在可見光光譜內(nèi)放過程度，可以得到得到透射光強度隨著石墨烯層光的吸收率與層數(shù)呈線性關系[54]，當石墨烯層數(shù)子氣擾動很小，耦合作用微弱，可近似看作為N烯的光吸收率為與層數(shù)N成正比。相比其他材料此石墨烯用在光學器件上有利于光學器件的微型收。當高強度的入射光所產(chǎn)生的電場與石墨烯中極化，導致了石墨烯產(chǎn)生非線性光學特性[55,56]。

圖 2-4 室溫下的單層石墨烯[50]他特性墨烯獨特的能帶結(jié)構(gòu)在在光學方面表現(xiàn)在近紅外和可見光范圍內(nèi)，當光照射在石為 2.3%。如圖 2-5 所示，在可見光光譜度，可以得到得到透射光強度隨著石墨烯的吸收率與層數(shù)呈線性關系[54]，當石墨烯擾動很小，耦合作用微弱，可近似看作光吸收率為與層數(shù)N成正比。相比其他墨烯用在光學器件上有利于光學器件的微當高強度的入射光所產(chǎn)生的電場與石墨烯化，導致了石墨烯產(chǎn)生非線性光學特性[5

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3025209