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相似文献
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1.
包层为负折射率介质的抛物型渐变光纤色散特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
高寒  余恬 《光子学报》2008,37(4):701-704
研究了纤芯为各向同性非均匀材料,而包层为负折射率均匀介质光纤的色散特性.在纤芯满足弱渐变条件的假定下,按矢量场分析法,通过芯层与包层的介电常数比ξ和磁导率比η,讨论了导波模式色散特性对左手介质包层材料的依赖性.分析表明,ξ和 η对轴对称模色散曲线的低频段影响较大,但对非轴对称模影响不大.ξ和 η对导波模式的截止频率没有影响.由于该光纤中的HEm1模的截止频率都等于0,所以不存在理论上的单模区,但仍可近似实现无色散传输.  相似文献   

2.
光纤纤芯及包层模有效折射率计算及仿真   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
李丽君  来永政  曹茂永  刘超  袁雪梅  张旭  管金鹏  史静  李晶 《物理学报》2013,62(14):140201-140201
光纤结构设计、模间色散求解、光纤光栅模式耦合等问题的研究, 都需要对光纤纤芯及包层模的有效折射率进行精确计算. 本文以光纤三层结构模型为基础, 结合该模型下的模式本征方程, 使用截弦法求解了纤芯模有效折射率, 并将计算结果与COMSOL软件模拟的对应纤芯模的传输光场进行对比, 验证了计算结果正确.使用区间遍历算法对包层模有效折射率进行了求解, 与已有的传统方法相比, 该方法可以有效防止求解过程中根的遗漏、避免特征方程产生的奇点, 并能保证模式的正规性.本文采用Mathematica软件对求解过程进行仿真, 获得了纤芯模和包层模有效折射率与波长关系曲线. 关键词: 光纤传输模式 有效折射率 截弦法 区间遍历算法  相似文献   

3.
报道了一种具有微结构缺陷的折射率传感器,并对其折射率特性进行了实验研究.将一部分薄芯光纤熔接于标准单模光纤中,由于插入的薄芯光纤和单模光纤纤芯失配,导致包层的高次模被激发并与纤芯模在单模光纤内形成干涉仪.通过减小薄芯光纤的包层直径,以增强包层中的传输模在环境中的倏逝场,从而提高对环境折射率测量的灵敏度.实验表明,该折射...  相似文献   

4.
基于薄芯光纤模态干涉技术的折射率 传感特性实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
吴浩伟  应朝福  彭保进  徐斐  赵亚辉 《光子学报》2014,40(12):1881-1883
报道了一种具有微结构缺陷的折射率传感器,并对其折射率特性进行了实验研究.将一部分薄芯光纤熔接于标准单模光纤中,由于插入的薄芯光纤和单模光纤纤芯失配,导致包层的高次模被激发并与纤芯模在单模光纤内形成干涉仪.通过减小薄芯光纤的包层直径,以增强包层中的传输模在环境中的倏逝场,从而提高对环境折射率测量的灵敏度.实验表明,该折射率传感器具有损耗低、成本低、灵敏度高和线性度好等特点.  相似文献   

5.
为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.  相似文献   

6.
徐中南  刘泽金 《光子学报》2014,39(10):1857-1861
为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.  相似文献   

7.
单模光纤折射率分布对偏振模色散的影响   总被引:4,自引:4,他引:0  
董晖  吴重庆 《光学学报》2002,22(11):312-1317
利用将任意非圆柱等效为椭圆的方法分析和计算了单模光纤中包层和芯层折射率分布不同心导致的偏振模色散,得到了两个偏振模式的传输常数差△β和偏振模色散△τ与偏心比、入射光的波长、芯层半径、相对折射率差的关系曲线,为实践中昼减小单模光纤的偏振模色散提供理论上的指导。与椭圆度引起的偏振模色散相比,不同心引起的偏振模色散具有相同的数量级。  相似文献   

8.
有限包层半径光纤Bragg光栅的理论研究   总被引:6,自引:4,他引:2  
采用光纤波导三层模型,对有限包层半径光纤Bragg光栅导模有效折射率的改变进行了理论分析,结果表明:当包层直径小于16μm时,单模光纤Bragg光栅(纤芯直径为8.3μm)的导模有效折射率才开始发生明显变化.在包层外添加外包层,通过改变外包层的折射率可以实现对光栅Bragg反射波长的调谐,同时对不同芯子直径的光栅Bragg波长移动进行了数值计算.在保证光纤归一化频率不变的前提下,芯径越小Bragg波长调谐范围越大,当包层厚度为1μm时,芯径为a=2.2μm的光栅Bragg波长调谐范围约为3.9μm.  相似文献   

9.
单模及多模光纤折射率分布测量方法研究   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
通过对几种单模及多模光纤折射率分布测量方法的分析研究,得到单模光纤与多模光纤折射率分布测量方法的根本区别。由于单模光纤芯径比较小,因而只能用波动理论分析其传输机理,其中的远场法和近场法测量都是基于标量亥姆霍兹波动方程,即以单模光纤的基本传输理论进行测量;而多模光纤由于其芯径比较大,故而用射线理论分析其传输原理较为合理。多模光纤的折射近场法和近场扫描法均是以纤芯半径处数值孔径不同,对应的折射模和传导模不同为依据来进行测量的。  相似文献   

10.
拉锥光纤中光传输模场的矢量分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
采用二维矢量时域有限差分法(FDTD),考虑了拉锥光纤芯层的折射率分布和光纤芯层直径等参数,详细分析了拉锥光纤的锥度、拉锥后纳米光纤半径等对拉锥光纤中光波模场分布和传输特性的影响。计算结果表明,单模光纤芯层的折射率分布函数对光纤中光传输模场分布影响较小;拉锥光纤锥度越大光波的能量损耗越大;当拉锥后纳米光纤半径逐渐变小时,纳米光纤的光传输模场中心光强先逐渐增强然后又逐渐减小。  相似文献   

11.
董建峰  李杰  杨方清 《光子学报》2014,40(2):237-241
 对零折射率手征介质(介电常量和磁导率同时等于零的手征介质)作为包层的光纤中模式的奇异特性进行了理论研究.给出了导模的电磁场分布公式,推导出导模色散方程和功率的数学表达式,通过数值计算,给出了不同手征参量情形下的色散曲线,讨论了手征参量对归一化功率的影响,发现了导模的一些奇异特性,如存在表面波模、基模单模区,出现传播常量双值、模式交叉、功率储存现象等,特别是出现了纤芯和包层中的功率都为负值的完全后向波奇异模式.  相似文献   

12.
13.
Chen NK  Lu KY  Shy JT  Lin C 《Optics letters》2011,36(11):2074-2076
We demonstrate a high-sensitivity broadband (1250-1650 nm) fiber micro-Michelson interferometer using a single-mode fiber end-spliced with a sphered-end hollow-core fiber. The hollow core is slightly smaller than the solid core of a single-mode fiber, so the fractional power of the core mode is converted into cladding modes. The excited cladding modes propagate at distinct optical paths along the hollow-core fiber and have individual foci outside the spherical lens. The reflected core mode, generated at the solid core-air interface, and the reflected cladding modes, generated at external material, interfere with each other to produce beating in the interference signals.  相似文献   

14.
The mode properties of hollow-core fibers with a cladding formed by a periodic arrangement of dielectric tubes in a triangular lattice for THz applications are numerically investigated. The fiber supports a high number of modes. Effectively single-mode operation can be obtain by reducing the core size, but at the expense of high fundamental mode propagation loss. Single-mode propagation can be obtained by exciting the fiber with a linear polarized gaussian beam with proper spot size.  相似文献   

15.
1 550 nm单模锥形光纤模场的演化特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
根据光纤模式传输理论,结合单模锥形光纤的结构,使用有限差分光束传播法(FD-BPM)仿真了1 550 nm波长下光纤模式的传输,分析包层内模场和纤芯内模场之间的相互影响。仿真结果表明:因为包层模的存在,随着包层内模式数的减少和纤芯对模场约束状态的变化,锥形光纤纤芯内不同区域模场分布变化明显,模场的均方根宽度在不同区域有不同程度的起伏。通过数值计算得到了光纤内模场能量的分布,发现因为包层模的存在,纤芯内模场能量减小速度比没有包层模时的速度要慢。  相似文献   

16.
Zou L  Bao X  Chen L 《Optics letters》2003,28(21):2022-2024
The Brillouin scattering spectrum in a photonic crystal fiber (PCF) with a partially Ge-doped core is measured with a pump-probe technique at a wavelength of 1320 nm. One main peak and four subpeaks are observed. The main peak has a Lorentzian shape with the bandwidth deltanuB = 66 MHz. Its intensity is six times higher than that from a standard single-mode fiber measured under the same conditions, which is consistent with the ratio of (1/Aeff(PCF))/(1/Aeff(SMF)), where Aeff is the effective area of the fibers. The temperature coefficient for the main peak is 0.96 MHz/degrees C. We believe that the subpeaks are caused by an interaction between light-wave and guided modes of longitudinal acoustic waves in the graded-Ge-doped region, the silica region, and the microstructured cladding. An analysis of the guiding and antiguiding properties of the PCF for acoustic waves is presented.  相似文献   

17.
热光系数与长周期光纤光栅的温度灵敏度研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
利用受温度影响的光纤的本征方程和相位匹配条件,从理论上研究了长周期光纤光栅(LPFGs)的温度响应特性,给出了LPFGs的温度灵敏度的解析表达式。对利用低模序包层模的LPFG进行了实验研究。结果表明,利用不同包层模的LPFGs具有不同的温度灵敏度。分析了光纤的材料热光系数和模的热光系数的差别。单模光纤导模的热光系数接近纤芯的材料热光系数,而包层模的热光系数比包层的材料热光系数大,模序越大,其值越大。适当调整纤芯和包层的热光系数,并选用不同的包层模,可以得到对温度灵敏或不灵敏的LPFGs。  相似文献   

18.
董建峰  陶卫东  徐键 《光子学报》2007,36(6):1044-1049
在对W型阶跃双包层手性光纤进行解析求解的基础上,对几个低阶导模的功率特性进行了仔细的研究.对典型的内包层厚度,计算了几个低阶模留在纤芯中的光功率随纤芯和内外包层的手性参数的变化关系曲线,讨论了纤芯和内外包层的手性参量以及内包层厚度对不同符号模式的功率特性的影响.内包层厚度越大,功率越被限制在纤芯中.随着纤芯中手性参量的增大, HE-11模和HE-21模(HE01模)限制在纤芯中的光功率缓慢增加,而HE11模和HE21模(HE02模)限制在纤芯中的光功率则逐渐减小.包层手性参量的作用正好与此相反.  相似文献   

19.
A new type of fiber grating with only cladding index modulation is presented. Characteristics of both cladding index modulated short-period fiber grating (FBG) and long-period fiber grating (LPFG) are analyzed. The calculation of the modes involved in this paper is based on a model of three-layer step-index fiber geometry. Transmission of a mode guided by the core through a cladding index modulated grating when evanescent field coupling occurs is analyzed with couple-mode theory. Evanescent field coupling causes a power flowing from the core to the cladding, so the attenuation of the new grating is analyzed as well. Lower attenuation, flexible spectral characteristics are demonstrated in comparison with traditional fiber core index modulated grating.  相似文献   

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