1、低損耗、色散可控的中紅外非線性光電器件在光通信、光傳感等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。目前，光電轉(zhuǎn)換能力的滯后和電子鏈路的速度限制已經(jīng)成為制約信息傳輸技術(shù)的瓶頸，而解決該問題的關(guān)鍵是發(fā)展新型的非線性超快光子學器件。隨著光電器件的微型化和高度集成化，波導已經(jīng)進入亞微米甚至納米尺度，此時其色散和非線性特性決定了脈沖的傳輸行為，同時也決定了微納光子學器件的性能。本論文基于中紅外波段具有低損耗的氟化物和硫系玻璃材料，研究了其在微納尺度情況下的色散和非線性特

2、性，研究結(jié)果對發(fā)展中紅外波段的非線性光子器件具有指導作用。論文的主要工作如下：
　?。?）數(shù)值研究了氟化物ZBLAN微納光纖的波導色散和非線性特性，結(jié)果表明通過優(yōu)化波導芯徑和數(shù)值孔徑，可以獲得2～5μm波段的寬波段色散補償。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)空氣包層ZBLAN在纖芯直徑設(shè)計為2μm時可以在波長4μm處獲得6243 ps2/km大的群速度色散。通過優(yōu)化數(shù)值孔徑，可以在2μm、3μm和4μm獲得大的正波導色散。通過改變微納光纖結(jié)構(gòu)，數(shù)值計算

3、了含薄介電層微納光纖色散特性。當 ZBLAN纖芯直徑為1μm、介電層采用厚度為5 nm的硫化物玻璃時，其群速度色散可以在波長為2.55μm附近達到4411 ps2/km。
　?。?）數(shù)值研究了Ge11.5As24Se64.5微納光纖波導色散、非線性系數(shù)與波導參數(shù)之間的關(guān)系，結(jié)果表明通過改變波導參數(shù)，波段色散可以大范圍內(nèi)調(diào)諧，同時可以在3μm附近獲得近零色散平坦。研究結(jié)果為獲得色散靈活調(diào)控的非線性光學器件以及微納光纖內(nèi)實現(xiàn)超寬超平坦