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相似文献
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1.
许强  苗润才  张亚妮 《物理学报》2012,61(23):279-286
设计了一种六角点阵蜂窝状包层光子晶体光纤,该光纤中心缺失一根空气柱形成纤芯,包层由椭圆空气孔和小圆空气孔组成.基于全矢量有限元法并结合各向异性完美匹配层边界条件,对其双折射、色散、非线性系数、约束损耗和模场等特性进行了数值模拟;计算了具有相同参数的椭圆状包层光子晶体光纤的双折射、色散及非线性系数.结果发现,若调整光纤结构参数为孔间隔Λ=1.15μm,空气孔椭圆率η=0.5,相对孔间隔比f=0.48,小圆孔直径d1=0.4μm时,在波长1.55μm处,该光纤的双折射B高达1.02×10-2,比传统光纤高约两个数量级,同时,该光纤在低损耗通信窗口C波段呈现负色散和负色散斜率,其色散斜率在整个C波段附近在-0.132—-0.121ps·km-1·nm-2范围内波动,非线性系数为45.7 km-1·W-1,约束损耗接近102 dB·km-1.蜂窝状包层比椭圆状包层光子晶体光纤的双折射及大负色散特性明显提高,非线性系数低,更有利于进行色散补偿.  相似文献   

2.
张亚妮 《物理学报》2010,59(12):8632-8639
设计了一种新型矩形点阵光子晶体光纤,该光纤纤芯缺失一根空气柱,包层沿光纤长度方向在普通矩形点阵光子晶体光纤中每两列之间隔一行插入一列空气孔而形成正方形网孔结构.采用全矢量有限元法并结合各向异性完美匹配边界条件,对该光纤的色散、双折射和约束损耗进行了数值模拟.结果发现,该光纤具有高双折射负色散效应和较强的模约束能力,约束损耗小于10-2dB·m-1,通过改变光纤结构参数(即空气孔间隔Λ和相对孔间隔d/Λ),可以调节该光纤高双折射负色散工作波长.若调整光纤结构参数Λ=2.0μm,d/Λ=0.4,该光纤在C波段(1.53—1.565μm)呈现负色散并具有负色散斜率,双折射高达10-2,非线性系数接近55km-1W-1.该光纤将在保偏光通信、色散补偿以及基于四波混频的波长转换器设计等方面具有重要的应用.  相似文献   

3.
娄淑琴  王智  任国斌  简水生 《光学学报》2004,24(9):193-1198
基于超格子构造法,采用全矢量模型研究了具有中心缺陷孔的椭圆光子晶体光纤的传输特性。着重讨论了中心缺陷孔对光纤中基模的模场分布、双折射特性和色散特性的影响。研究表明:与椭圆孔光子晶体光纤相比。由于中心椭圆缺陷孔的引入,使该光纤具有更高的模式双折射。光纤的传输特性对光纤的结构参量和波长具有较强的依赖关系。随着波长和中心缺陷孔的增加。双折射将增大,其模式双折射在10^-3量级。改变光纤的结构参量,可以获得超宽带的色散平坦或异常的色散特性。分析结果显示,当中心孔的尺寸de/D=0.4时。在波长1.55μm附近,可获得近400nm的色散平坦区。  相似文献   

4.
张亚妮 《物理学报》2008,57(9):5729-5734
通过在纤芯附近引入两个直径较大的空气孔诱导纤芯局部双折射,在包层减小x方向的孔间隔诱导包层双折射,设计实现了一种高双折射随波长可调效应的微结构光纤.采用全矢量平面波方法,以聚合物甲基丙烯酸甲酯为基材,对其偏振特性和基模模场进行了研究.结果发现,该光纤基模双折射在光通信波段呈现两个最大值,且最大双折射大小和位置随光纤结构和波长的变化可以进行调节.通过调节光纤结构参数,模拟得到了该光纤具有高双折射和零偏振模色散的最佳设计参数. 关键词: 导波与光纤光学 双折射可调 聚合物 全矢量平面波法  相似文献   

5.
一种新结构高双折射光子晶体光纤   总被引:1,自引:1,他引:1  
提出了一种新结构的高双折射光子晶体光纤,通过引入掺氟实心圆的方式形成双折射,而不采用大多数高双折射光子晶体光纤中引入不同孔径空气孔或椭圆空气孔的结构。应用全矢量平面波法对其基模场分布、模式截止以及各种结构参量对模式双折射特性的影响进行了详细的分析和讨论。结果表明,该结构光子晶体光纤可以在较宽波长范围内产生10-3量级的模式双折射,且通过调节孔径,可以灵活地将双折射最高点调整到所需的波长上。另外,该结构高双折射光子晶体光纤在拉制工艺、光纤强度以及光纤熔接等方面也具有一定的优势。  相似文献   

6.
采用全矢量平面波展开法,以聚合物PMMA为基材,研究了椭圆芯非六角对称聚合物光子晶体光纤(Photonic Crystal Fibers,PCFs)的传输模场和偏振特性,从理论上分析了其模式双折射和光纤结构参量的关系.研究结果表明,该PCFs基模的两个正交偏振态不再简并,模场呈现明显的椭圆并具有较强的线偏振特性;另外,该光纤的模式双折射强烈地依赖于光纤的结构参量,通过适当调节光纤的相对孔间距比,有望在给定波长范围内实现更高双折射单模运行.  相似文献   

7.
低损耗低非线性高负色散光子晶体光纤的优化设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张亚妮 《物理学报》2012,61(8):84213-084213
设计了一种同轴双芯六角点阵光子晶体光纤, 该光纤中心缺失一根空气柱形成内纤芯, 通过减小第4环空气孔的直径形成外纤芯. 采用全矢量有限元法并结合各向异性完美匹配层边界条件, 对其色散、非线性、约束损耗和模场等特性进行了数值模拟. 结果发现, 该光纤呈现高负色散可调效应和较强的模场约束能力, 约束损耗接近10-2 dB· m-1. 调整光纤结构参数(即空气孔间隔Λ, 小孔直径d1和相对孔间隔比f), 可以控制其高负色散工作波长. 若调整光纤结构参数Λ=1.2 μ, f=0.917, d1=0.515 μm时, 该光纤在低损耗通信窗口C波段呈现负色散和负色散斜率, 其色散斜率在-1----6 ps· km-1nm-2范围内波动, 在波长1.55 μm处负色散值为-3400 ps· km-1nm-1, 模场面积高达43 μm2, 非线性系数仅有3.6 km-1W-1. 该光纤在C波段呈现的低损耗低非线性高负色散特性, 具有很好的色散补偿能力, 将在长距离大容量 高功率高速光通信系统中获得很好的应用.  相似文献   

8.
用平面波展开法对光子晶体光纤中电磁场的Maxwell方程组进行了求解。将光纤截面作为超元胞衍生出一个无边界的二维周期性系统,光纤纤芯等效为光子晶体中的缺陷,借助平面波法对其性质进行研究,模拟了半导体中的超格子。运用上述超格子模型,对与纤芯同列孔半径可变的高双折射及与包层中纤芯距离最近的孔半径可变的色散平坦光子晶体光纤的光学性质进行了研究,发现与纤芯同列的孔半径变化时,其双折射比传统光纤更强,而当包层中距离纤芯最近的孔半径取特定值时,可得到近零色散平坦光纤并在大范围内获得反常色散。与传统光纤和普通光子晶体光纤相比,这种新型的色散平坦光纤在密集波分复用(DWDM)光通信系统中具有更高的应用价值。  相似文献   

9.
高双折射光子晶体光纤偏振模色散测量   总被引:1,自引:18,他引:1  
对一种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了测量.实验用26 m长光子晶体光纤使皮秒光脉冲的两个正交偏振模产生了108 ps时延.运用脉冲时延法和固定分析仪法对这种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了实验测量,测量得到其偏振模色散参量可达4154 ps/km,对应的模式双折射度为1.25×10-3.这种新型的高双折射光纤可用于补偿光纤通信系统中的偏振模色散.  相似文献   

10.
折射率导模高双折射光子晶体光纤   总被引:9,自引:3,他引:9  
娄淑琴  王智  任国斌  简水生 《光学学报》2004,24(10):310-1315
与传统光纤相比,光子晶体光纤芯区与包层之间具有更高的折射率差,并且制作过程中可以灵活地制造各种对称与非对称结构,这为在光子晶体光纤中实现高双折射提供了可能。应用全矢量模型分析一种折射率导模高双折射光子晶体光纤,其包层采用两种尺寸的空气孔,使该光纤具有二重旋转对称性,原来简并的两个正交偏振模不再简并,呈现出较高的双折射,模式双折射比普通的保偏光纤高至少一个量级。分析结果表明,在波长1540nm,其拍长可达0.4067mm。理论分析结果与实验测量结果相吻合。  相似文献   

11.
A novel high-birefringence photonic crystal fiber (HB-PCF) with two zero-dispersion wavelengths (ZDWs) is designed, and an extraordinarily high modal birefringence of 1.56×10-2 is obtained at pump wavelength λp=1850nm. With the designed HB-PCF, the effect of the pump parameters on the modulation instability (MI) in the anomalous dispersion region close to the second ZDWs of the HB-PCF is comprehensively studied in this work. A broadband and tunable optical amplification is achieved by controlling the pump power and the pump wavelength based on the combined operation of Raman effect and cross phase modulation. By optimizing the pump parameters, the amplification bandwidth along the fiber slow axis reaches 152 nm for the pump power Pp=280W and the pump wavelength λp=1675nm, while the gain bandwidth along the fiber fast axis is 165 nm for the pump power Pp=600W and the pump wavelength λp=1818nm.  相似文献   

12.
张亚妮 《中国物理 B》2013,22(1):14214-014214
A simple type of photonic crystal fiber (PCF) for supercontinuum generation is proposed for the first time. The proposed PCF is composed of a solid silica core and a cladding with square lattice uniform elliptical air holes, which offers not only a large nonlinear coefficient but also a high birefringence and low leakage losses. The PCF with nonlinear coefficient as large as 46 W 1 · km-1 at the wavelength of 1.55 μm and a total dispersion as low as ±2.5 ps · nm-1 · km-1 over an ultra-broad waveband range of the S-C-L band (wavelength from 1.46 μm to 1.625 μm) is optimized by adjusting its structure parameter, such as the lattice constant Λ , the air-filling fraction f , and the air-hole ellipticity η. The novel PCF with ultra-flattened dispersion, highly nonlinear coefficient, and nearly zero negative dispersion slope will offer a possibility of efficient super-continuum generation in telecommunication windows using a few ps pulses.  相似文献   

13.
In this paper, we report a chalcogenide As2Se3 glass photonic crystal fiber (PCF) for dispersion compensating application. We have used the improved fully vectorial effective index method (IFVEIM) for comparing the dispersion properties (negative and zero dispersion) and effective area in hexagonal and square lattice of As2Se3 glass PCF using different wavelength windows. It has been demonstrated that due to their negative dispersion parameter and negative dispersion slope in wavelength range 1.2-2.5 μm, both lattice structures of As2Se3 glass PCFs, with pitch (Λ = 2 μm), can be used as dispersion compensating fibers. Further, design parameters have been obtained to achieve zero dispersion in these fibers. It is also shown that As2Se3 glass PCF provides much higher negative dispersion compared to silica PCF of the same structure, in wavelength range 1.25-1.6 μm and hence such PCF have high potential to be used as a dispersion compensating fiber in optical communication systems.  相似文献   

14.
钟凯  张会云  张玉萍  李喜福  王鹏  姚建铨 《物理学报》2007,56(12):7029-7033
根据平面波展开法对二维光子晶体的能带结构进行计算,采用栅格结构连接电介质圆柱体对六角结构的二维光子晶体进行了优化. 通过计算栅格宽度和圆柱体半径对绝对带隙的影响,找到了一组可以获得大带隙二维光子晶体结构的最佳参数.优化后的光子晶体的大带隙对光子晶体制造工艺中介质圆柱体半径的偏离具有很好的稳定性,因此该结构的二维光子晶体具有很高的实用性. 关键词: 光子晶体 绝对带隙 六角结构  相似文献   

15.
A modified hexagonal index guiding photonic crystal fiber made of pure silica with high birefringence and a low effective modal area is proposed, and properties, including birefringence and effective modal area, are numerically analyzed using the multipole method. Numerical results show that high birefringence of 1.362 × 10−2 and a low effective modal area of 3.435 μm2 are achieved at 1.55 μm, simultaneously. Moreover, impacts of hole spacing and hole size on birefringence and effective modal area are also investigated in detail.  相似文献   

16.
刘頔威  刘盛纲 《物理学报》2007,56(5):2747-2750
二维单斜点阵光子晶体在光学聚焦器件及光子晶体波导中有重要的应用价值,详细讨论了二维单斜点阵光子晶体的第一布里渊区及带隙计算,并与常规方法计算得出的二维正三角形晶格光子晶体的带隙结构进行了比较.最后讨论了临界条件下二维单斜点阵光子晶体的带隙结构,证明了本方法的有效性.  相似文献   

17.
A design of octagonal photonic crystal fiber (OPCF) with F-doped elliptical hole core is proposed. The proposed design is simulated through an full vector finite element method (FVFEM) and anisotropic perfectly matched layers (APML). Numerical results show that the designed OPCF has the ultra-flattened dispersion of 0 ± 0.4 ps/(nm km) from 1.34 μm to 1.72 μm (380 nm band) which covers S, C and L communication bands, a low confinement loss of less than 10−7 dB/m in the same wavelength range, and the corresponding birefringence and nonlinear coefficient are about 2.12 × 10−2 and 50.67 W−1 km−1 at 1.55 μm, respectively. The proposed OPCF may have great potential applications in super-continuum (SC) generation, dispersion compensation, polarization maintaining and so on.  相似文献   

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