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相似文献
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1.
利用硫系光子晶体光纤色散可控特性,设计了一种宽带超低色散平坦硫系光子晶体光纤,采用多极法研究了孔间距和占空比等参量对色散曲线的影响.通过优化包层中不同层数空气孔的直径,获得内两层气孔半径为0.7μm,外两层气孔半径为0.8μm和孔间距为5μm的光子晶体光纤结构.模拟结果显示,该光纤在3~5μm波段可实现宽带色散平坦,且色散绝对值低于3.8ps·nm-1·km-1.  相似文献   

2.
将单模光子晶体光纤的空气孔设计成椭圆形增加其结构的不对称性,可以破坏模式中两偏振态的简并,达到实现双折射特性的目的.据此,提出了一种新型的高双折射光子晶体光纤.该模型通过在纤芯引入两个小空气孔以及将包层的第一环和中间一行变为椭圆空气孔来造成光纤模式的不对称性,获得了高双折射特性.之后对该结构的色散特性及模场面积等特性进行了数值模拟,并且讨论了外包层空气孔的几何参数改变对于该模型色散特性的影响.采用全矢量平面波展开法,并且以完美匹配层作为边界条件对该结构光子晶体光纤的上述特性进行分析.结果表明,该结构光子晶体光纤可以在较宽的波长范围内产生10-3量级的模式双折射,并且从1 100~1 800nm范围内具有平坦色散特性,同时具有小模场面积特性.为基于超平坦色散、高双折射和高非线性光子晶体光纤的光纤器件的制作和应用提供理论基础.  相似文献   

3.
利用有效折射率方法的标量近似理论对三角排列的光子晶体光纤超平坦色散特性进行了理论分析和数值模拟,研究发现改变光子晶体光纤包层空气孔半径或空气孔间距可以改变波导色散的特性,从而可以设计在不同波段,不同大小值的超平坦色散。本文的计算和分析可以为设计不同色散特性的光子晶体光纤提供理论依据。  相似文献   

4.
郭淑琴  刘印平  朱广信 《光子学报》2007,36(7):1207-1210
设计一种新型光子晶体光纤,可在300 nm带宽范围内实现近零超平坦色散特性.光纤端面上所有空气孔按照通常的三角形规则均匀排列,中央位置十三个排列成雪花形的空气孔小于其它空气孔,这些孔共同构成光纤的纤芯.这类晶芯型光子晶体光纤与传统光子晶体光纤相比具有较大的模场面积,尤其是,通过最佳化匹配晶芯和包层中的空气孔大小可以在300 nm带宽范围内实现超平坦化色散特性,甚至可得到近零色散的平坦化色散曲线。尽管光纤的晶芯为雪花状,但近场很快会演化为类高斯型场分布.  相似文献   

5.
包层空气孔渐变的准光子晶体光纤的色散特性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
设计了一种准光子晶体光纤,其包层由呈准周期分布的空气孔构成,其中靠近芯区的空气孔的直径是渐变的.采用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分(FDFD)方法对其色散特性进行了数值分析,计算了孔间距取1.5μm~2.2μm,最小空气孔直径分别取0.4μm~0.6μm,从第一层到第三层直径线性递增量分别为0.1μm和0.2μm的条件下,这种光纤基模的色散曲线.结果表明:通过调节包层中三种不同尺寸的空气孔的大小以及孔间距这四个参数,可以得到不同平坦水平的色散曲线,甚至于超低超平坦的色散曲线.例如,当孔间距取1.7μm,空气孔直径分别取0.5μm、0.7μm、0.9μm,在1.4μm~1.7~m波段内,这种光纤的色散值可以控制在6.0±3.0 ps/km.nm范围内.  相似文献   

6.
新型THz波超平坦色散光子晶体光纤   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
姜跃进  施伟华  李培丽  赵岩 《物理学报》2010,59(8):5559-5563
设计出一种新型的渐变空气孔径THz波超平坦色散光子晶体光纤.应用时域有限差分方法(finite-difference time-domain,FDTD)计算光纤色散,所得结果表明渐变空气孔径光子晶体光纤比孔直径不变光子晶体光纤控制色散的能力更强;且当第三层与第四层空气孔直径相同时,孔直径渐变的光子晶体光纤的色散更趋于平坦,而当空气孔直径取d1=0.85d4, d2=0.95d4,d3=d4(d1,d2,d3,d4分别为包层从内到外空气孔的直径)时,此种光子晶体光纤可以在波长60—65 μm(4.61—5 THz)范围内将波导色散值控制在-0.1±0.3 ps/(km·nm)范围内,得到趋于超平坦色散的、具有很好的束缚THz波的能力和良好的损耗特性的新型THz波光子晶体光纤. 关键词: THz波光子晶体光纤 时域有限差分方法 超平坦色散  相似文献   

7.
一种新型高非线性色散平坦光子晶体光纤结构   总被引:12,自引:0,他引:12  
刘洁  杨昌喜  Claire Gu  金国藩 《光学学报》2006,26(10):569-1574
提出了一种新的高非线性色散平坦光子晶体光纤结构,引入了一个衡量非线性和色散平坦的品质因子δ。采用平面波展开法,研究了气孔尺寸对光子晶体光纤色散特性和非线性的影响。新结构在第一圈空气孔的中间插入六个附加小孔,使得光子晶体光纤有更小的有效模场面积,提高了光纤的非线性。通过控制第一圈和第三圈空气孔以及附加小孔的直径,使得该光子晶体光纤在大约330 nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.5 ps/(km.nm)之间,在大约230nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.1 ps/(km.nm)之间,在大约200 nm的波长范围内,光纤的色散系数D的值介于±0.05 ps/(km.nm)之间。光纤的有效模场面积为2.26μm2。衡量非线性和色散平坦的品质因子δ=11.8 ps.W/μm2。  相似文献   

8.
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   

9.
设计了一种以As2S3玻璃为纤芯、碲酸盐玻璃为微结构包层的锥形光子晶体光纤.该结构光纤兼具阶跃折射率光纤和光子晶体光纤双重特性,具有色散调制灵活性高且限制损耗低等优点.模拟结果表明:优化该光纤结构包层空气孔径、孔间距、纤芯直径等特征参量,使参量之间及参量与椎区长度之间满足特定线性关系时,该光纤在2~4.5μm中红外波段呈现色散平坦渐减特性;对该光纤微包层进行折射率~1.6的液体油填充处理,色散曲线对称性及平坦性得到进一步优化.该光纤在超短脉冲压缩与展宽、色散波、光孤子及中红外平坦超连续谱产生等领域应用潜力巨大.  相似文献   

10.
一种新型混合双包层光子晶体光纤的色散特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
崔艳玲  侯蓝田 《物理学报》2010,59(4):2571-2576
以多极法理论为基础,设计了一种混合双包层结构的光子晶体光纤.通过改变其五层空气孔的四个结构参数(内层空气孔直径、外层空气孔直径、六边形孔间距和八边形孔间距),理论上实现了色散绝对值在144—20 μm的波段内变化仅为125 ps·km-1·nm-1的平坦色散特性.在此情况下对其损耗进行了数值模拟,使所设计的光纤在144—20 μm的宽波段范围内具有小于0005 dB/km的低限制损耗特性. 关键词: 光子晶体光纤 多极法 平坦色散 限制损耗  相似文献   

11.
A simple design procedure is used to generate photonic crystal fibers (PCFs) with ultra-flattened chromatic dispersion. Only four parameters are required, which not only considerably saves the computing time, but also distinctly reduces the air-hole quantity. The influence of the air-hole diameters of each ring of hexagonal PCFs (H-PCF, including 1-hole-missing and 7-hole-missing H-PCFs), circular PCFs (C-PCF), square PCFs (S-PCF), and octagonal PCFs (O-PCF) is investigated through simulations. Results show that regardless of the cross section structures of the PCFs, the 1st ring air-hole diameter has the greatest influence on the dispersion curve followed by that of the 2nd ring. The 3rd ring diameter only affects the dispersion curve within longer wavelengths, whereas the 4th and 5th rings have almost no influence on the dispersion curve. The hole-to-hole pitch between rings changes the dispersion curve as a whole. Based on the simulation results, a procedure is proposed to design PCFs with ultra-flattened dispersion. Through the adjustment of air-hole diameters of the inner three rings and hole-to-hole pitch, a flattened dispersion of 0±0.5 ps/(nm·km) within a wavelength range of 1.239 – 2.083 μm for 5-ring 1-hole-missing H-PCF, 1.248 – 1.992 μm for 5-ring C-PCF, 1.237 – 2.21 μm for 5-ring S-PCF, 1.149 – 1.926 μm for 5-ring O-PCF, and 1.294 – 1.663 μm for 7-hole-missing H-PCF is achieved.  相似文献   

12.
In this paper, we report that it is possible to control chromatic dispersion of index guiding PCFs in wide wavelength range by arranging the major axis of the first inner ring perpendicular to that of the second inner ring. Using this unique arrangement, a newly PCF with ultra-low and ultra-flattened dispersion is designed through a finite difference method with anisotropic perfectly matched layers absorbing boundary condition. As an example, we have design a unique PCF with flattened dispersion of ±0.23 ps/(nm·km) from 1.5 to 1.8 μm wavelength and confinement losses of less than 10−13 dB/m in the wavelength range shorter than 1.8 μm.  相似文献   

13.
双芯复合格点光子晶体光纤的负色散特性   总被引:5,自引:1,他引:4  
介绍了一种双芯复合格点负色散光子晶体光纤,其包层是由连续电介质纯硅背景上挖出的两种大小不同的空气孔构成,芯区是由掺锗的高折射率的材料构成。为了实现负色散,还移去了包层中的一圈空气孔。采用频域有限差分法对其负色散特性进行分析表明,通过调整空气孔间距和两种空气孔的尺寸,可以得到不同程度的宽带负色散。当内芯半径取0.95μm,孔间距取2.15μm,大空气孔直径取1.9μm,小空气孔直径取1.1μm时,可在1.55μm处实现宽带负色散,其半峰全宽超过了200 nm。这种光纤的包层中空气孔呈六边形分布,空气孔的尺寸均大于1μm,降低了制作的难度。这种光纤可以用于波分复用光纤通信系统中的宽带色散补偿。  相似文献   

14.
复合六边形空气孔格点光子晶体光纤的色散特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种复合六边形空气孔格点光子晶体光纤,其包层是由两种不同大小的空气孔组合而构成的。利用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分法(FDFD)对其色散特性进行了数值分析。结果表明,通过调节包层中两种不同尺寸的空气孔的大小以及孔间距这三个参量,可以得到不同水平的平坦色散曲线,甚至超低超平坦的色散曲线。在孔间距Λ取2.1μm,小尺寸空气孔直径取0.5μm,大尺寸空气孔直径取0.8μm的条件下,在1.48~1.78μm的波长范围内得到了0±0.545 ps/(km.nm)的色散。  相似文献   

15.
We propose a new structure of broadband nearly-zero flattened dispersion highly nonlinear photonic crystal fiber (PCF). Through optimizing the diameters of the first two inner rings of air-holes and the GeO2 doping concentration of the core, the nonlinear coefficient is up to 47 W^-1.km^-1 at the wavelength of 1.55 um and nearly-zero flattened dispersion of ±0.5 ps/(nm·km) is achieved in the telecommunication window (1460 - 1625 nm). Due to the use of GeO2-doped core, this innovative structure can offer not only a large nonlinear coefficient and broadband nearly-zero flattened dispersion but also low leakage losses.  相似文献   

16.
In this paper, we investigate the dispersion and polarization properties of photonic crystal fiber with one ring or more rings of elliptical air-holes using plane-wave expansion (PWE) method. By introducing three rings of elliptical air-holes, PCF with ultra-low and ultra-flattened dispersion is designed and a total dispersion curve between ±0.5 ps/nm/km from 1315 to 1855 nm wavelength range is demonstrated. Furthermore, the polarization property of these elliptical air-hole-containing PCFs is analyzed and the variation of the birefringence with the area and ellipticity of the elliptical air-holes are discussed.  相似文献   

17.
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   

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