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相似文献
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1.
姜凌红  侯蓝田  杨倩倩 《物理学报》2010,59(7):4726-4731
应用多极法比较和分析了相同结构参数下的正六边形、正八边形和正十边形光子晶体光纤的色散系数、色散斜率、非线性系数和限制损耗.正六边形光子晶体光纤更适合用于色散补偿和高非线性的研究,在波长0.8 μm处的非线性系数达到了0.37 m-1·W-1;正十边形光子晶体光纤更适合用于色散平坦和低限制损耗的研究,在波长0.8 μm处的限制损耗相对正六边形光子晶体光纤减小了约3000个数量级,在1.4—1.65 μm波长范围内,正十边形光纤的色散系数介于-0.07—0.17 p  相似文献   

2.
一种新型高双折射光子晶体光纤特性研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
曹晔  李荣敏  童峥嵘 《物理学报》2013,62(8):84215-084215
设计了一种高双折射高非线性光子晶体光纤, 采用全矢量有限元法研究了这种光纤的基模模场、双折射、非线性、有效模面积及色散特性. 数值研究发现, 减小孔间距Λ的大小, 在波长1550 nm 处, 该光纤可获得10-2 数量级的双折射B, 比普通的椭圆保偏光纤高约两个数量级; 同时, 该光纤可获得42 W-1·km-1 的高非线性系数γ. 另外,分别在可见光和近红外波段出现了两个零色散波长, 在波长800–2000 nm 之间具有良好的色散平坦特性. 这种设计为获得高双折射高非线性超平坦色散光子晶体光纤提供了一种新的方法, 该光纤在偏振控制、非线性光学和色散控制方面具有广泛的应用前景. 关键词: 光子晶体光纤 高双折射 高非线性 有限元法  相似文献   

3.
Kato T  Koyano Y  Nishimura M 《Optics letters》2000,25(16):1156-1158
The temperature dependence of chromatic dispersion is examined for various types of fiber. Its coefficient is found to depend strongly on the dispersion slope. Dispersion-flattened fiber has a significantly low coefficient of -0.0005(ps/nm/km)/ degrees C , compared with -0.0038(ps/nm/km)/ degrees C for large-core nonzero dispersion-shifted fiber. Transmission lines with low dispersion slopes consisting of pure silica core fiber and dispersion-compensating fiber also exhibit low coefficients of less than -0.001(ps/nm/km)/ degrees C because of their compensating effects.  相似文献   

4.
光子晶体光纤由于其灵活可调的色散特性用作色散补偿具有极大的应用潜力. 设计了一种色散补偿光子晶体光纤, 并运用频域有限差分法模拟了其色散特性,从理论上分析了其结构参数孔间距Λ和空气占空比d/Λ对该光子晶体光纤的色散系数的影响, 并且实际制备出了3种不同结构参数的光子晶体光纤. 通过对其色散曲线对比分析表明: 当光子晶体光纤孔间距在1 μm附近时, 其色散系数随着孔间距Λ和占空比d/Λ的增大而增加, 但对于孔间距Λ的变化比占空比d/Λ更为敏感, 并且随着孔间距Λ的增加,其对色散系数的影响能力逐渐减小. 设计并制备的光子晶体光纤在1550 nm处的色散系数为-241.5 ps·nm-1·km-1, 相对色散斜率为0.0018, 具有较好的色散补偿能力. 关键词: 色散 色散补偿 光子晶体光纤 结构参数  相似文献   

5.
This paper reveals a novel dispersion compensating photonic crystal fiber (DC-PCF) for wide-band high-speed transmission systems. The finite-difference method with an anisotropic perfectly matched absorbing layers boundary condition is used to investigate the guiding properties. The designed novel DC-PCF shows that it is possible to obtain a larger negative dispersion coefficient, better dispersion slope compensation, and confinement losses less than 10?4 dB/m in the entire S+C+L telecommunication band by using a modest number of design parameters. The proposed module can be used in 40 Gb/s dense wavelength division multiplexing (DWDM) systems in optical fiber communication networks.  相似文献   

6.
The common and traditional method for optical dispersion compensation is concatenating the transmitting optical fiber by a compensating optical fiber having a high-negative dispersion coefficient.In this Letter,we take the opposite direction and show how an optical fiber with a high-positive dispersion coefficient is used for dispersion compensation.Our optical dispersion compensating structure is the optical implementation of an iterative algorithm in signal processing.The proposed dispersion compensating system is constructed by cascading a number of compensating sub-systems,and its compensation capability is improved by increasing the number of embedded sub-systems.We also show that the compensation capability is a trade-off between the transmission length and bandwidth.We use the simulation results to validate the performance of the introduced dispersion compensating module.Photonic crystal fibers with high-positive dispersion coefficients can be used for constructing the proposed optical dispersion compensating module.  相似文献   

7.
This paper presents a microstructure optical fiber for dispersion compensation in a wide range of wavelengths. The finite-element method with perfectly matched absorbing layers boundary condition is used to investigate the guiding properties. The designed novel dispersion compensating fiber shows that it is possible to obtain a larger negative dispersion coefficient of about −130 to −360 ps/(nm km), better dispersion slope compensation, better compensation ratio, and lower confinement losses less than 10−2 dB/km in the entire telecommunication (1400–1600 nm) band by using a modest number of design parameters and very simple cladding design.  相似文献   

8.
This paper presents a dispersion compensating microstructure holey fiber for wideband transmission system. The finite element method with perfectly matched absorbing layers boundary condition is used to investigate the guiding properties. According to simulation, negative dispersion coefficient of −1455 ps/(nm km) and a relative dispersion slope (RDS) close to that of single mode fiber of about 0.0036 nm−1 is obtained at 1.55 μm. The variation of structural parameters is also studied to evaluate the tolerance of the fabrication. The proposed module can be used in 40 Gb/s dense wavelength division multiplexing (DWDM) systems in optical fiber communication networks.  相似文献   

9.
李建设  李曙光  赵原源  刘强  范振凯  王光耀 《物理学报》2016,65(21):214201-214201
采用可以减小纤芯面积的小气孔设计方案巧妙设计并成功拉制了一根高非线性的单零色散微结构光纤.利用有限元法模拟并计算得到了该光纤的基模有效折射率、色散系数和非线性系数等基本属性随波长的变化关系,然后利用四波混频的有效相位失配方程模拟了其相位失配曲线.模拟表明,在该光纤中可以同时发生两组四波混频.在位于微结构光纤的正常色散区的0.800,0.810和0.820μm三个波长处,分别采用不同的功率抽运,在实验上都非常明显地观察到了分列于抽运波长两侧的四个增益波带的产生.经与相位失配曲线比较,发现它们满足相位匹配条件,从而证明了两组四波混频过程的同时发生.实验结果与理论预言符合得很好.发生在正常色散区的四波混频效应的产生可归结于负的四阶色散对相位匹配过程的贡献.本文研究可对微结构光纤的结构设计和基于四波混频的多波长转移技术的发展提供经验与借鉴,同时也对非常见波段激光器和宽带光源的开发具有参考意义.  相似文献   

10.
We report on a highly birefringent holey fiber for broadband dispersion compensation covering the S, C, and L telecommunication bands i.e. wavelength ranging from 1460 to 1625 nm. The finite element method with circular perfectly matched layer boundary condition is used to investigate the guiding properties. Numerical analysis demonstrates that it is possible to obtain negative dispersion coefficient of about −470 to −850 ps/nm/km over S to L-bands and a relative dispersion slope perfectly matched with single mode fiber (SMF) of about 0.0036 nm−1 at 1550 nm. At the same time birefringence of the order 2.53 × 10−2 is realized at 1550 nm wavelength. Owing to superior optical properties of the proposed holey fiber, this can be a promising candidate for broadband dispersion compensation and sensing applications.  相似文献   

11.
反常色散锥形微结构光纤中高效率脉冲压缩研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
设计了一种沿光纤轴向线性变化的锥形微结构光纤,该光纤在1.55 μm波长处具有反常色散.利用自适应分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程,对中心波长为1.55 μm、初始脉宽为1 ps的脉冲在锥形微结构光纤中的传输进行了模拟,利用1 m长的锥形微结构光纤实现了光脉冲的高效压缩,获得了压缩因子为56.9、品质因子为27的脉冲压缩效果.从脉冲在光纤中的演化发现,在反常色散区基于非线性渐增、色散渐减的锥形微结构光纤有利于实现脉冲的高效率压缩.与普通非线性光子晶体光纤相比,锥形微结构光纤粗端具有较大的有效模式面积,这  相似文献   

12.
The article describes a novel doped CS2 core photonic crystal fiber with high negative chromatic dispersion. The proposed design is simulated through a full-vector finite element method and anisotropic perfectly matched layers. The numerical results show that we can achieve a negative dispersion coefficient of ?5600 ps/(nm km) almost at the wavelength of 1.55 μm by carefully adjusting the proposed PCF structure parameters. The proposed PCF may have great potential applications in dispersion compensating, optical parametric amplification, and optical fiber communication.  相似文献   

13.
一种新的低非线性宽带色散补偿微结构光纤的设计   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
侯尚林  韩佳巍 《发光学报》2009,30(6):882-887
采用矢量光束传输法对空气孔包层呈正六边形分布的微结构光纤的色散和非线性特性进行了数值模拟。通过分别调节内三层空气孔的直径和包层空气孔节距,设计了一种低非线性宽带色散补偿微结构光纤。该光纤在波长1.55 μm处具有-3 235.8 ps/nm/km的大负色散,可在以1.55 μm为中心的100 nm宽带波长范围对相当于自身长度190倍的普通单模传输光纤进行宽带色散补偿(色散补偿率偏移在0.5%以内),同时该光纤可在此宽带波长范围内保持非线性系数低于5 W-1·km-1。  相似文献   

14.
高速光通信系统中光纤光栅色散补偿研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
通过对光栅制作过程的优化设计,解决了光纤光栅温度稳定性、纹波系数、带宽、偏振模色 散补偿等关键技术,所制作光纤光栅已经达到温度系数小于00005 nm/℃,带宽大于14 nm,纹波系数小于50 ps,色散量超过 -1000 ps/nm的先进水平. 采用琼斯矩阵本征值法较 精确地测量了光栅的偏振模色散,并对其进行了补偿,光纤光栅色散补偿器的偏振模色散由 补偿前的91406 ps改善为补偿后的01521 ps. 在此基础上,成功地建立了一个稳定可靠 、速率为40 Gb/s,传输链路为122 km G 关键词: 高速光通信系统 普通单模光纤 光纤光栅 色散补偿  相似文献   

15.
杨旺喜  周桂耀  夏长明  王伟  胡慧军  侯蓝田 《物理学报》2011,60(10):104222-104222
光子晶体光纤的最内层空气孔在拉制过程中容易发生形变,从而严重影响色散. 基于多极法,模拟了当最内层空气孔为不易发生形变的较小值时,第二、三层空气孔对色散的影响,结果表明这种简单的色散控制方法也可以实现零色散点的快速平移,且保持色散平坦. 以此为基础,设计了应用于C波段具有近零平坦色散的光子晶体光纤,色散系数为-0.24-0.33 ps/(km·nm). 模拟表明,从第五层开始增加空气孔的层数对已设计光纤的色散影响很小,可以通过增加空气孔的层数得到理想的限制损耗. 这一方法亦适用于S,L波段具有类似性质PCF的设计. 关键词: 光子晶体光纤 色散系数 多极法 限制损耗  相似文献   

16.
朱方玺  郑义 《发光学报》2014,35(4):496-500
在光纤纤芯中掺入适量GeO2有利于增加纤芯非线性折射率,提高光纤的非线性系数。利用有限元法设计了一种带宽为1.45 μm的宽反常色散掺杂光子晶体光纤,其光纤可以利用低泵浦功率产生任意波长的光孤子。分析结果显示,当脉冲脉宽TFWHM取300 fs时,产生基阶光孤子需要的最高平均泵浦功率为0.001 695 W,而产生五阶光孤子需要的最高平均泵浦功率仅0.042 38 W。  相似文献   

17.
低纹波系数色散补偿光纤光栅的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
介绍用扫描法研制成功的长13.5cm、带宽0.447nm、反射谱平坦的切趾啁啾光纤光栅,功率波动小于1dB,用色散分析仪测试得到时延曲线上的纹波系数小于20ps,用该光纤光栅对200km的G.652光行色散补偿,补偿量大于98%(原始脉冲宽度为36.78ps,色散补偿后的脉冲宽度为37.23ps)。  相似文献   

18.
光子晶体光纤色散极值特性的研究   总被引:4,自引:2,他引:2  
关寿华  于清旭  郑建洲 《光学学报》2012,32(8):806001-58
采用全矢量有效折射率法计算光子晶体光纤的色散系数,深入分析了光子晶体光纤色散系数与结构参数之间的关系,发现色散系数随着结构参数的变化具有双极值特性:1)当Λ值保持不变时,随着d/Λ值的减小,零色散波长向长波方向移动,在达到极大值后,则转向短波方向移动,例如当Λ=2.3μm时,极大零色散波长出现在约d/Λ=0.24处,约为1728.9nm,当Λ取不同值时,较小的Λ值,会对应有较大的极大零色散波长;2)当d/Λ值保持不变时,随着Λ值的减小,零色散波长向短波方向移动,在达到极小值后,则转向长波方向移动,例如当d/Λ=0.9时,极小零色散波长出现在约Λ=0.6μm处,约为564.29nm,当d/Λ取不同值时,该比值越大,则会对应着越小的极小零色散波长。这一发现对于优化设计特种光子晶体光纤具有一定的价值。  相似文献   

19.
高非线性光子晶体光纤色散特性的研究   总被引:13,自引:1,他引:12  
吴铭  刘海荣  黄德修 《光学学报》2008,28(3):539-542
采用矢量光束传输法对不同结构参量的高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性进行了数值分析,计算得出高非线性光子晶体光纤的物理参量基模有效面积Aeff 、非线性系数γ和色散系数D.分析了Aeff 、γ和D与高非线性光子晶体光纤结构参量空气孔间距Λ、空气孔直径d之间的关系.分析结果表明,通过调节光子晶体光纤的结构参量可以灵活地调整高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性.  相似文献   

20.
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   

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