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利用矢量有效折射率方法(矢量法)对光子晶体光纤基模的色散特性进行了数值模拟,并与双正交归一基矢量法以及标量有效折射率方法(标量法)的模拟结果进行了对比.发现所用矢量法的结果与双正交归一基矢量法的结果符合很好,而标量法在低空气填充率f或较高归一化波数A/λ时是一种较好的近似,在空气填充率f较高或归一化波数A/λ较低时,要得到精确的结果必须利用矢量法对光子晶体光纤的特性进行模拟.讨论了光子晶体光纤包层有效折射率与光纤结构的关系.
关键词:
光子晶体光纤
矢量法
有效折射率
色散 相似文献
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传统有效折射率方法只能模拟具有相同空气孔大小的单包层光子晶体光纤.针对这一问题,提出了一种改进的有效折射率法,能够计算具有不同孔径的多包层光子晶体光纤的传输特性.并用此方法对三包层光子晶体光纤的基模有效折射率和色散等特性进行了数值模拟,结果与多极法模拟出的结果符合得很好.这种改进的有效折射率法拓展了传统有效折射率法的适用范围,对快速准确地分析和设计具有不同传输特性的多包层光子晶体光纤提供了理论依据.
关键词:
光子晶体光纤
多包层
有效折射率方法
色散 相似文献
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通过调节纤芯大小实现接近零色散的色散平坦光子晶体光纤 总被引:1,自引:0,他引:1
利用已有文献对光子晶体光纤色散特性的计算结果,分析了色散随光子晶体光纤结构参数变化的趋势,并利用有效折射率方法基于标量近似理论对光子晶体光纤色散特性进行了有目的性的数值模拟,发现通过独立调整纤芯大小,可以在光通信波段实现非常接近零色散的色散平坦光子晶体光纤,其色散系数D的绝对值在1.3 μm~2.0 μm波长范围小于1.5 ps·km-1·nm-1 . 相似文献
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温度对液晶填充光子晶体光纤传输特性的影响 总被引:6,自引:0,他引:6
利用液晶的折射率是温度和波长函数的特性,在光子晶体光纤(PCF)芯区的空气柱中填充向列相液晶,通过改变温度来改变液晶的折射率,构成了一种温度凋制光子晶体光纤.用阶跃有效折射率模型研究了温度对这种光子晶体光纤在不同光波长时传输特性的影响,并进行了数值计算.结果表明液晶填充使光子晶体光纤的色散减小,由于折射率对温度和波长变化敏感,改变温度可以使光纤在长波长区域出现单模传输,在短波长时不会出现单模传输,即使包层相对孔径很小也不会出现无截止单模传输.温度升高使光纤的色散值增大,零色散波长向短波长方向移动.这些特性对温度调制光子晶体光纤器件的设计和应用具有一定的参考意义. 相似文献
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利用矢量有效折射率方法对光子晶体光纤(PCF)的色散补偿特性进行了数值模拟,研究发现通过调节光子晶体光纤包层的空气穴节距或空气穴大小可以灵活地设计光子晶体光纤的色散系数D、色散斜率Dslope以及κ值,可以设计在波长1.55μm附近具有较大绝对值的正常色散和负色散斜率的色散补偿光子晶体光纤,使光通信中的普通单模光纤(G.652)或非零色散位移光纤(G.655)在1.55μm低损耗窗口得到较好的色散补偿.数值模拟和分析表明色散补偿光子晶体光纤的研制具有很大的发展潜力.
关键词:
光子晶体光纤
色散
色散斜率
色散补偿 相似文献
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在采用阶跃有效折射率模型研究光子晶体光纤的可行性方面,提出了将普通单模光纤、色散位移光纤、色散平坦光纤作为一定极限条件下的折射率引导型光子晶体光纤特例的观点.通过编程计算,并与文献报道的实验数据对比,表明应用本模型可以揭示光子晶体光纤所具有的奇异的色散机理.特别是应用本模型具有更快的计算速度.还用本模型分析了空气孔直径、周期及芯径对色散特性的影响.
关键词:
折射率引导型光子晶体光纤
阶跃有效折射率模型
色散 相似文献
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利用全矢量有限元法研究了一种混合导引型光子晶体光纤在纤芯折射率改变时,光纤导光机理和模式的演变特性.当纤芯折射率小于混合包层中空气孔包层的有效折射率时,芯模的导光机理为"双带隙导引型";当纤芯折射率位于空气孔和高折射率两套包层的有效折射率之间时,芯模的导光机理为"单带隙+全内反射导引型";当纤芯折射率大于高折射率棒包层的有效折射率时,芯模的导光机理为"全内反射导引型".并对该光纤在上述三种条件下的导光特性进行了比较和讨论.这些结果对设计特殊用途的光子晶体光纤具有指导意义.
关键词:
混合导引型光子晶体光纤
带隙
模式 相似文献
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R. Buczynski J. Pniewski D. Pysz R. Stepien R. Kasztelanic I. Kujawa A. Filipkowski A. J. Waddie M. R. Taghizadeh 《Opto-Electronics Review》2012,20(3):207-215
The development of all-solid photonic crystal fibres for nonlinear optics is an alternative approach to air-glass solid core photonic crystal fibres. The use of soft glasses ensures a high refractive index contrast (> 0.1) and a high nonlinear coefficient of the fibres. We report on the dispersion management capabilities in all-solid photonic crystal fibres taking into account four thermally matched glasses which can be jointly processed using the stack-and-draw fibre technique. We present structures with over 450 nm broadband flat normal dispersion and ultra-flat near zero anomalous dispersion below 5 ps/nm/km over 300 nm dedicated to supercontinuum generation with 1540 nm laser sources. The development of an all-solid photonic crystal fibre made of F2 and NC21 glasses is presented. The fibre is used to demonstrate supercontinuum generation in the range of 730?C870 nm (150 nm) with flatness below 5 dB. 相似文献
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Photonic crystal fibres (PCFs) offer new possibilities of realizing highly birefringent fibres due to a higher intrinsic index contrast compared to conventional fibres. In this paper, we analyse theoretically the modal properties of a kind of polarization-maintaining PCF, namely the elliptical hole photonic crystal fibre (EHPCF) with a central small elliptical hole introduced in the core region. We demonstrate the possibility of achieving large birefringence with zero walk-off in the single-mode regime. This PCF also exhibits unusual dispersion properties. Several hundred nanometres of ultra broadband flattened dispersion near the wavelength 1.55μm is achieved in this EHPCF with a central small hole of d_c=0.4Λ. 相似文献
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利用多极法对八边形光子晶体光纤的色散补偿特性进行数值模拟,分析了结构参数变化对色散补偿特性的影响;计算了具有相同参数的六边形结构光子晶体光纤的色散系数和非线性系数;研究表明八边形光子晶体光纤比六边形结构的光子晶体光纤的大负色散特性明显提高,非色散系数低,更有利于进行色散补偿.因此,本文设计了一种新型的八边形色散补偿光纤,在λ=1.55μm时色散值为-1434.9ps·nm-1·km-1,色散斜率为-4.6338ps·nm-2·
关键词:
光子晶体光纤
多极法
色散斜率
色散补偿 相似文献
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The most common methods applied in the analysis of photonic crystal fibers (PCFs) are finite difference time/frequency domain (FDTD/FDFD) method and finite element method (FEM). These methods are very general and reliable (well tested). They describe arbitrary structure but are numerically intensive and require detailed treatment of boundaries and complex definition of calculation mesh. So these conventional models that simulate the photonic response of PCFs are computationally expensive and time consuming. Therefore, a practical design process with trial and error cannot be done in a reasonable amount of time. In this article, an artificial intelligence method such as Neuro–Fuzzy system is used to establish a model that can predict the properties of PCFs. Simulation results show that this model is remarkably effective in predicting the properties of PCF such as dispersion, dispersion slope and loss over the C communication band. 相似文献
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Highly birefringent elliptical-hole photonic crystal fiber with squeezed hexagonal lattice 总被引:3,自引:0,他引:3
Yue Y Kai G Wang Z Sun T Jin L Lu Y Zhang C Liu J Li Y Liu Y Yuan S Dong X 《Optics letters》2007,32(5):469-471
We propose a novel polarization-maintaining index-guiding photonic crystal fiber (PCF). It is composed of a solid silica core and a cladding with squeezed-hexagonal-lattice elliptical air holes. Using a full-vector finite-element method, we study the modal birefringence of the fundamental modes in such PCFs. Numerical result shows that very high modal birefringence with a magnitude of the order of 10(-2) around 1550 nm has been obtained. Furthermore, large normal dispersion appears over a wide range of wavelengths in both orthogonal polarizations. 相似文献
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利用多极法对光子晶体光纤的色散特性进行了模拟, 通过设计合适的结构参数, 得到了具有3个零色散波长的单模光纤.对中心纤芯有1个微小空气孔光子晶体光纤的色散特性进行了分析, 设计出了具有4个零色散波长的色散曲线.分析了零色散波长随光纤结构的变化规律, 这些零色散波长的位置和间距可以在很大波长范围内灵活调节. 具有多个零色散波长的光纤可以得到色散值极低的超平坦色散曲线. 多个零色散波长光纤能产生丰富的相位匹配曲线, 可以有效地控制光孤子及超短脉冲的四波混频及共振散射产生的光谱特性. 相似文献
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双泵浦光子晶体光纤参量放大研究 总被引:6,自引:5,他引:1
利用光子晶体光纤在不同零色散波长附近具有不同色散的特性,研究了在零色散波长为780 nm和1550 nm附近的双泵浦光子晶体光纤参量放大过程.在780 nm附近,讨论了零色散波长变化对双泵浦光子晶体光纤参量放大的影响.数值模拟结果表明:当零色散波长发生微小的变化时,信号增益谱带宽会发生很大的变化.当两泵浦光之间的波长差值减小时,零色散波长的变化对参量放大的影响在很大程度上可以得到抑制,但是增益带宽会有一定的减小.依据这一原理,在1550 nm附近设计光子晶体光纤中的色散平坦光纤参量放大,在5 m长的光子晶体光纤中,当峰值功率为10 W时,得到了增益为65 dB,带宽达到420 nm且极为平坦的增益谱. 相似文献
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F. Karim 《Opto-Electronics Review》2017,25(1):41-45
In this paper, triangular lattice index-guiding photonic crystal fibres (PCFs) are synthesized to compensate the chromatic dispersion of a single mode fibre (SMF-28) for an 80 km optical link operating at 1.55 μm, by using a directed tabu search algorithm. Hole-to-hole distance, circular air-hole diameter, solid-core diameter, ring number and PCF length parameters are optimized for this purpose. Three synthesized PCFs with different physical parameters are compared in terms of their objective functions values, residual dispersions, compensation ratios and confinement losses. 相似文献