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光子晶体光纤具有与传统光纤不同的优良特性,例如高双折射、高非线性、色散可控和无限单模传输等特点,其在光信号传输、光传感等领域具有无可比拟的优越性,而且随着光子晶体光纤应用领域的不断扩展,新型光子晶体光纤的设计、分析和应用成为近年来热门研究领域之一。本论文基于受激布里渊散射效应并结合SBS慢光理论,将光子晶体应用在慢光传输中,其主要研究成果包括:(1)基于CS2材料设计了一种具有优良慢光特性的液体填充光子晶体光纤(LCPCF)。采用全矢量有限元法分析研究了该LCPCF的基本特性,并结合SBS慢光理论数值分析了结构参数对受激布里渊效应阈值、布里渊增益、时间延迟等特性的影响。由数值仿真可知,合理调整光纤的各项结构参数,使得其在波长λ=1.064μm处非线性系数γ可达到15W-1·m-1。此外,当结构参数A=1.2μm、d1=0.9μm、d2=0.5μrm时,实现了在泵浦功率为65.8mW情况下,1m长的LCPCF在入=1.064μm处可获得134.44ns的慢光延迟量。(2)设计了一种以As2S3材料作为背景材料,As38Se62材料作为实芯纤芯的混合型光子晶体光纤,该结构采用全圆孔,便于拉制。由于采用的这两种材料折射率很高,且折射率值相差较大,所以即使在较为简单的结构下也可以获得很高的非线性。结果表明:在波长1550nm处,通过调节包层空气孔的孔间距和纤芯圆孔半径,确定了最优结构参数为A=11μm,r2=0.3um,r1/A = 0.3。在波长1550nm处,该结构的有效模面积达到最小0.572um2,非线性系数达到最大78W-1m-1,实现了单模传输,同时在泵浦功率为5.2mW时,1m长的混合型实芯光子晶体光纤科获得236ns的最大慢光延迟量。(3)设计了一种基于As2Se3背景材料的光子晶体光纤。在纤芯处引入4个圆形空气孔,整个结构中采用的空气孔均为圆形,通过全矢量有限元法数值模拟可得,在一定的参数条件下,其在1.56μm波长处的有效模面积最小达到0.49um2,非线性系数达到89.8W-1·m-1。确定最优的结构参数为Λ1=1.6um、d1=1.5 um、Λ2=1 um、d2=1 um,实现了慢光延迟时间随着泵浦功率的增加从Ons线性增加到251ns,斜率为89.6 ns/mW,通过改变泵浦光功率的大小实现可控制时间延迟。