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仪器是人们探索未知领域的重要工具,其中光学器件是信息领域仪器的重要组成部分,因此,光学器件的特性研究对制造具有不同特性的新型仪器具有重要意义。光子晶体光纤(PCF)以其灵活的结构设计、特有的光学传输特性以及多元的包容性,在科学研究领域占据了不可或缺的重要地位。其中,不易被外界电磁场干扰本是它的重要特点之一,却也是限制它在电磁测量领域应用的重要因素。而液晶正是由于其特有的光学双折射特性和良好的电磁、温度响应特性而占据了显示领域的大半江山。二者的结合衍生出了液晶光子晶体光纤(PLCF)这一新生领域,它吸收融合了二者的优点,打破了在各自应用领域的局限性。此后,一系列基于PLCF的偏振滤波器、光衰减器、物理参数测量器件(如温度、电场、折射率、应力)等新型传感器也相继被研制出来。因此,与其相关的理论支撑和特性研究是目前迫切需要的,由此展开的相关科学研究具有重要的学术价值和潜在的应用价值。本文围绕着三种填充结构的PLCF,即全填光子带隙式PLCF、选孔填充式PLCF和双端填充式PLCF,研究其传输特性,为设计基于PLCF的可调谐光学器件提供了可行性方案。本文的主要研究内容包括:1.结合液晶的高折射率和良好的温度、电磁场响应等优点,根据光子带隙式PCF的反谐振模型,提出通过改变液晶参数和外场条件,实现对PLCF传输特性的调控。通过理论仿真详细研究了液晶的参数对PLCF传输特性的影响,如导带位置、色散曲线位置、限制损耗等。同时,实验分析了液晶清亮点对PLCF的温度和电场调谐特性的影响,可应用于可调谐带隙传感器和光纤光开关的设计构想。2.结合PCF的多孔结构和液晶的光学双折射特性,提出通过改变填充液晶孔的数量和位置,从而实现控制和优化PCF的光学特性,如双折射特性等。利用选孔填充技术,实现了对选孔填充PLCF传输特性的测试,结合理论分析了液晶孔的数量和位置对其传输特性的影响。以两孔结构PLCF为例,从理论和实验两方面研究了液晶孔位置对其双折射特性的影响。3.结合PLCF反谐振模型和光纤耦合理论,提出了一种的双端填充式PLCF,能够实现滤波、温控光开关和光分束的多功能应用,或单向滤波功能。根据两端填充结构是否相同,又分为选填-全填式PLCF和双端全填式PLCF。对于选填-全填式PLCF,研究了选填端液晶孔的数量和温度变化对传输特性的影响,该结构可应用于多功能光学器件的设计。对于双端全填式PLCF,详细分析了其工作原理,并对两端填充液晶区域间的空气腔长度对其传输特性的影响进行了实验分析,为实现可调谐单向滤波器的多样性提供了可行性方案。