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相比于普通光纤,光子晶体光纤因其具有灵活的结构设计和参数可调特性,在光纤光学领域受到广泛关注。而在光子晶体光纤中涂覆金属材料,不仅使其具有光子晶体光纤的优良特性,而且还结合了金属材料所特有的表面等离子体共振特性。金属涂覆光子晶体光纤充分发挥了光子晶体光纤光波导和金属薄膜光波导相互耦合的特点,使这类新型光纤具有纯介质光纤难以比拟的光学特性,在偏振分束滤波领域具有重大的研究价值和广阔的应用前景。基于此,本文从理论上设计了一种金涂覆光子晶体光纤偏振分束器,运用有限元法分析其偏振分束特性并优化光纤结构参数,主要工作如下: 首先,从光子晶体光纤的概念入手,详细介绍了光子晶体光纤的发展状况、分类以及其不同于普通光纤的优良特性;并阐述了基于表面等离子体共振光子晶体光纤的研究现状。 其次,从麦克斯韦方程组出发,详细推导了光在光子晶体光纤中传输的波导理论以及光与金属相互作用产生的表面等离子体共振的机理;并用耦合模理论来解释光在光子晶体光纤中的传输模式与表面等离子体模式相互耦合的过程。 最后,设计了一种金涂覆光子晶体光纤,利用有限元法对该光纤的的偏振分束特性进行了分析,通过不断优化光纤的结构参数,获得了一种同时在通信波段1.31μm和1.55μm处具有良好偏振分束滤波功能的光子晶体光纤。