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相似文献
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1.
娄淑琴*  鹿文亮  王鑫 《物理学报》2013,62(4):44201-044201
研制出一种新型抗弯曲大模场面积石英光子晶体光纤. 利用光子晶体光纤结构设计的灵活性, 通过规划缺陷的位置及空气孔的尺寸, 实现了大模场面积单模及低弯曲损耗特性.应用建立的实际光子晶体光纤特性分析模型, 研究了研制光纤的模式特性和弯曲特性, 在波长1064 nm处, 平直状态下光纤的模场面积可以达到2812 μm2, 基模限制损耗为0.00024 dB/m, 高阶模限制损耗高于1.248 dB/m. 基模和高阶模之间的高传输损耗差, 保证了在获得大模场面积的同时实现单模传输. 弯曲半径和弯曲方向角所带来弯曲损耗变化的研究结果显示, 即使在弯曲半径小到5 cm时, 弯曲损耗也在10-3 dB/m量级以下, 而且在弯曲半径为30 cm时光纤可承受的弯曲方向角范围扩展至-60°–60°. 研制的光纤具有良好的低弯曲损耗特性, 可有效解决非对称结构所带来的光纤弯曲特性对弯曲方向角敏感的问题. 该光纤在高功率光纤激光器、放大器及高功率传输等技术领域具有重要的应用价值. 关键词: 光子晶体光纤 大模场面积 低弯曲损耗 弯曲方向角  相似文献   

2.
郭艳艳  侯蓝田 《物理学报》2010,59(6):4036-4041
提出一种新型的全固态八边形大模场低损耗的掺镱石英光子晶体光纤,利用多极法对光纤的结构和特性进行了模拟.这种结构的光子晶体光纤空气孔由掺有少量氧化硼的石英棒代替,简化了制备过程,提高了光纤的热损伤阈值.在波长为1064 μm处,光纤的模场面积可达2000 μm2,还可实现单模传输,而且其弯曲损耗很小,当弯曲半径为5 cm时弯曲损耗小于05 dB/m.这种光纤对光纤激光器和光纤放大器的发展有重要意义. 关键词: 光子晶体光纤 模场面积 弯曲损耗 限制损耗  相似文献   

3.
林桢  郑斯文  任国斌  简水生 《物理学报》2013,62(6):64214-064214
提出了一种新型的多芯大模场少模光纤.包含缺失空气孔的特殊结构使其具有独特的少模特性, 仅传输HE11模和HE21模.分析表明七芯大模场少模光纤能维持稳定的双模式运转, 且基模有效面积可达866.54 μm2. 系统研究了光纤结构参数影响模式特性和基模有效面积的规律, 并分析了纤芯数目增加带来的性能相似性和差异性–-进阶的十九芯大模场少模光纤在继承少模特性的同时, 模场面积大大增加, 其基模有效面积可高达3617.55 μm2. 对比已报道的少模光纤, 多芯大模场少模光纤获得了更大的有效面积, 并具有良好的弯曲特性, 有望被用于更高功率的光纤放大器、光纤激光器以及高速大容量光纤传输系统中. 关键词: 少模光纤 多芯 大模场面积 弯曲损耗  相似文献   

4.
一种新型多芯-双模-大模场面积光纤的设计和分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
郑斯文  林桢  任国斌  简水生 《物理学报》2013,62(4):44224-044224
提出了一种新型双空气孔多芯-双模-大模场面积光纤结构, 计算了其模场分布、基模有效面积及弯曲损耗特性, 分析了各结构参量对其有效折射率及有效面积的影响. 这种结构在增大有效面积的同时使得二阶模的TE01, TM01模截止, 实现双模传输, 基模有效面积约为1044 μm2.调整其结构参量, 甚至可以达到单模传输.这种结构制作简单、设计灵活, 可用于高速大容量无源光纤及有源器件中.合理设计各结构参量, 可以使有效面积达到3512 μm2甚至更高, 从而满足光通信领域中大容量、高功率传输等实际应用的需求. 关键词: 多芯光纤 双模 大模场面积 弯曲损耗  相似文献   

5.
将多芯光纤与无芯空气孔结构结合,设计了一种具有大模场面积的十九芯双模光纤结构.该结构由位于中心的5根常规纤芯及环绕其周围的14根空气纤芯按正六边形排布构成,能实现稳定的双模传输,其基模有效模场面积的最小值约为285.10μm~2.系统地分析了影响模式传输特性和模式有效模场面积的结构参数:纤芯间距、相对折射率差和纤芯大小.通过对这三个参数的优化,在双模传输的条件下,增大基模的有效模场面积.此外,具有大模场面积的多芯双模光纤结构具有良好的抗弯曲特性,基模弯曲损耗小于5×10~(-5)dB/m.该结构还具有制作简单、设计灵活等优点,适用于高功率光纤激光器和光纤放大器.  相似文献   

6.
为了改善不同类型光纤熔接时的模场失配,通过调整普通光纤熔接机的熔接参数,对模场直径较小的光纤进行加热扩芯,实现了10/130μm大模场面积双包层光纤和6/125μm单模光纤的低损耗熔接,光纤耦合效率可达到91%,并成功应用于自主研发的小型1064nm光纤激光器中。对利用光纤熔接机加热扩芯制作模场适配器进行了理论分析,并用1064nm光纤激光器测量其实际传输损耗。实验结果表明:采用普通光纤熔接机,适当的调整熔接参数,可以有效地提高大模场面积光纤到单模光纤的耦合效率,为制作模场适配器提供了一种简单实用的方法。  相似文献   

7.
盛新志  娄淑琴  尹国路  鹿文亮  王鑫 《物理学报》2013,62(10):104217-104217
设计并研制出一种与普通单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤. 结构采用光纤预制棒制作工艺上易于实现的掺锗芯六孔结构. 应用间接测量方法, 对其模式、弯曲及色散特性进行了系统的评估. 在波长1550 nm处研制光纤的模场面积为79.26 μm2, 色散为21.7 ps·km-1·nm-1, 模场面积和色散特性与标准单模光纤具有高的适配性. 在光纤弯曲半径为5 mm时, 在波长1550 nm处的弯曲损耗为0.0365 dB/圈, 小于G.657B的弯曲损耗0.5 dB/圈. 研究成果为光纤到户用低弯曲损耗光纤的实用化奠定了良好的基础. 关键词: 光子晶体光纤 低弯曲损耗 光纤到户 高适配性  相似文献   

8.
王鑫  娄淑琴  鹿文亮 《物理学报》2013,62(18):184215-184215
提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔, 降低了制作难度.在波长1.064 μm处, 在平直状态和弯曲半径为30 cm时, 模场面积分别为1386 μm2和1153 μm2, 弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%. 当弯曲半径为30 cm时, 基模的损耗为0.087 dB/m, 二阶模的损耗大于1.5 dB/m, 大的损耗差有效保证了光纤单模运转.此外, 弯曲半径30 cm时, 弯曲方向角扩展至±180°, 光纤弯曲不再受弯曲方向的限制. 所设计的光纤结构具有大模场面积、小的模场面积减少量、 低的弯曲损耗以及低的弯曲方向敏感度等优势, 为小型化、集成化高功率激光传输及光纤激光器和放大器的研究奠定了基础. 关键词: 光子晶体光纤 大模场面积 抗弯曲 弯曲方向角  相似文献   

9.
李裕蓉  陈明阳 《光子学报》2014,41(12):1412-1415
本文分析一种由两层低折射率孔组成的大模场光纤的模式特性.采用多极法和有限元方法数值计算并分析了内层孔与外层孔尺寸变化对光纤基模与高阶模的束缚损耗与弯曲损耗的影响,设计获得了一种具有较高的高阶模和基模损耗比同时允许一定程度弯曲的大模场光纤.结果表明:当内层孔直径为34 μm,外层孔直径为24 μm时,其基模束缚损耗为0.000 17 dB/m,而高阶模束缚损耗为1.39 dB/m;光纤的基模模场面积为2 150.9 μm2,当弯曲半径为1.2 m时,弯曲损耗为0.106 dB/m.  相似文献   

10.
本文分析一种由两层低折射率孔组成的大模场光纤的模式特性,采用多极法和有限元方法数值计算并分析了内层孔与外层孔尺寸变化对光纤基模与高阶模的束缚损耗与弯曲损耗的影响,设计获得了一种具有较高的高阶模和基模损耗比同时允许一定程度弯曲的大模场光纤,结果表明:当内层孔直径为34μm,外层孔直径为24 μm时,其基模束缚损耗为0.00017 dB m,而高阶模束缚损耗为1.39 dB/m;光纤的基模模场面积为2450.9μm2,当弯曲半径为1.2m 时,弯曲损耗为0.106 dB/m.  相似文献   

11.
A large-mode-area all-solid photonic bandgap fiber with a seven-cell core and five high-index rod rings is investigated. Numerical simulations show that an effective area of more than 500 μm(2), a bending loss of less than 0.1 dB/m at a bending radius of 10 cm and effectively single-mode operation can be achieved simultaneously. A core diameter of 44.8 μm and an effective area of 650 μm(2) at 1064 nm are achieved in a fabricated fiber. Bending loss at 1064 nm is 0.09 dB/m at a bending radius of 7 cm. Effectively single-mode operation is also realized at a bending radius of 10 cm.  相似文献   

12.
All-solid silica-based photonic crystal fibers   总被引:1,自引:0,他引:1  
An index-guiding all-solid photonic crystal fiber (PCF) composed entirely of silica material is proposed in this paper. The core of this optical fiber is composed of pure silica, and the cladding consists of doped silica rod in the background of pure silica. The dependence of confinement loss on the diameter of the doped rods, the number of doped-rod rings, and the doping level is investigated numerically. In addition, the proposed fiber possesses a shorter cutoff wavelength as compared with the air/silica PCF, which is directly confirmed by the V parameter, and explained based on a scalar approximation method. Furthermore, the bending loss for the fiber is predicted. A low-loss single-mode all-solid silica-based PCF with a large-mode-area is possible by the appropriate selection of configuration parameters.  相似文献   

13.
A novel kind of single-mode large-mode-area optical fiber is presented in this paper. The proposed fiber core is composed of high-index central rod and the surrounding multilayer rings. The mode characteristics are discussed considering the fiber structure parameters. The calculation results show that the proposed fiber possesses extreme large mode area of 2975 μm2 with single mode operation at the wavelength of 1.08 μm. Even larger mode area of the complex ring core fiber with single mode output can be achieved by coiling the fiber, due to the significant difference of bending loss between the fundamental mode and the higher-order transverse modes. Such fibers are expected to find applications in the field of fiber lasers and amplifiers.  相似文献   

14.
A novel design of single-mode large-mode-area optical fiber is presented. The core is composed of alternate high and low-index regions to form an effectively low-index contrast between the core and the cladding. The proposed fiber is investigated by the finite-element method with anisotropic perfect matched layer boundary conditions. In addition, the bending losses of the fibers are calculated and compared with those of the step-index optical fibers. In particular, numerical simulations demonstrate that single-mode operation can be achieved in one such fiber with mode area larger than 600 μm2 at the wavelength of 1.55 μm and bending loss lower than 0.02 dB/m for bending radius greater than 20 cm.  相似文献   

15.
This paper presents dispersion-flattened modified hexagonal photonic crystal fibers (MH-PCFs) with extremely low confinement loss. The finite difference method (FDM) with an anisotropic perfectly matched boundary layer (PML) is used to investigate the chromatic dispersion and confinement properties. It is demonstrated that it is possible to obtain an ultra-flattened dispersion of 0 ± 0:41 ps/(nm·km) in the wavelength range of 1.35–1.65 mm and an extremely low confinement loss of less than 10−4 dB/km from a four-ring MH-PCF. Effective single-mode operation of the MH-PCF is confirmed for the entire band of interest.  相似文献   

16.
S.S. Mishra  Vinod K. Singh 《Optik》2011,122(22):1975-1977
High birefringent and low confinement loss of photonic crystal fiber is reported at wavelength 1.55 μm via Full-Vectorial Finite Element Method (FV-FEM). By suitable designing of three ring hexagonal solid core fiber and also by introducing a pair of large holes along x-axis near the core region, high modal birefringence 3 × 10−3 and low confinement loss 0.019 dB/km are found at wavelength 1.55 μm.  相似文献   

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