高双折射低损耗条形纤芯光子晶体光纤设计

目前新型光子晶体光纤(photonic crystal fiber, PCF)在太赫兹波段(Terahertz, THz)内的研究不断深入,在满足高性能的同时也要保证较低的损耗,才能应用得更加广泛。针对0.9～1.4太赫兹波段,提出了一种具有高双折射、低色散、低损耗的光子晶体光纤,通过在纤芯包层中引入条形空气孔,形成不对称结构,提高特性,在0.9 THz～1.4 THz波段内进行特性研究。仿真结果显示,在1 THz时可达到0.076的双折射特性,同时最低可达到0.027 ps/(THz·cm)的近零平坦色散,限制损耗在1 THz时为10^-9 dB/m数量级,有效模场面积为10^-4 m²数量级。     

高双折射太赫兹光子晶体光纤的研究进展北大核心CSCD

随着太赫兹技术的不断发展,太赫兹波导逐渐成为研究热点之一。相比于太赫兹聚合物波导,太赫兹光子晶体光纤(PCF)在高双折射方面具有明显优势。在介绍传统太赫兹波导技术研究现状的基础上,重点分析和总结了基于不同原理和不同结构的高双折射太赫兹PCF,对其优缺点进行了对比,并对高双折射太赫兹PCF的应用现状及后续的工作方向进行了总结和展望。     

高双折射低色散光子晶体光纤设计

为了高效传输太赫兹(Terahertz,THz)波并促进太赫兹的实际应用.提出了一种具有高双折射,低色散特性的太赫兹光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF).利用全矢量有限元法对所提出的PCF 结构进行数值仿真,分析了结构参数与双折射以及色散的关系.仿真结果表明,该光纤在0.9～1.3 TH...     

高双折射类椭圆纤芯光子晶体光纤设计与分析

为了改善传统光纤灵敏度低、损耗高和非线性效应不易控制的问题,设计一种新型高双折射、低损耗和高非线性的类椭圆纤芯光子晶体光纤(PCF)结构。基于全矢量有限元法,通过COMSOL分析研究了光纤端面的空气孔直径和位置对双折射、限制损耗、模场特性和非线性等特性的影响。仿真结果表明:所设计的PCF结构在波长为1.550μm处的双折射率达1.918×10^-3,x和y极化偏振方向的限制损耗分别为Lcx=1.6×10^-3dB/km和Lcy=8.0×10^-4dB/km,非线性系数达到9.4 km^-1W^-1,且满足单模传输,实现了高质量、高精度的光信号传输与传感。     

超低损耗高双折射空芯反谐振太赫兹光子晶体光纤

本文提出了一种以环烯烃共聚物（Cyclic Olefin Copolymer, COC）为基底的超低损耗高双折射空芯反谐振太赫兹光子晶体光纤,该光纤的包层由两组（共六个）无节点嵌套管组成。采用时域有限差分法（Finite Difference Time Domain method, FDTD）结合完美匹配层（Perfectly Matched Layer, PML）边界条件对其导波特性进行分析。仿真结果表明,在0.8~1.35 THz范围内,总传输损耗小于0.1 dB/m,双折射大于2.12×10^-5,色散在±0.027 ps/THz/cm。在1.12 THz处,最低总传输损耗仅为0.543×10^-2 dB/m,双折射值为2.06×10^-4。同时,分析了该光纤的弯曲性能,表明在y方向,当弯曲半径超过19 cm时,弯曲损耗小于0.1 dB/m,具有良好的弯曲性能。     

高双折射光子晶体光纤设计及分析

为进一步提高光纤传输特性,设计了两种具有高双折射的新型光子晶体光纤, 构建了光纤的模型。通过有限元法对光纤模型进行数值计算并研究了光纤结构参数对基模色 散、双折射、限制性损耗、非线性系数等传输特性的影响。研究表明,在波长为1550 nm处, 本文所设计的两种光纤分别可获得高达3.676×10－2和4.477×10－2的双折射,两种光 纤的限制 性损耗都保持在10－8 dB/m数量级及以下,且都具有较低的非 线性系数。因此,光纤传输性 能的优化使得其更有利于光信号的长距离稳定传输,可应用于高速光通信、光纤传感、色散 补偿等领域。     

六角芯高双折射光子晶体光纤

提出了几种六角芯高双折射光子晶体光纤的新型结构,在这些结构中,包层不对称和纤芯不对称都能形成双折射,所有的空气孔都是圆形的,只需调整空气孔的大小、位置就能得到高双折射,这种光纤比椭圆形或矩形空气孔光纤更容易制作.最后,用半矢量平面波法计算模式双折射和波长的关系以及截止波长特性.与全矢量解相比,其带给有效折射率的误差仅约10-5.     

环烯烃聚合物太赫兹光子晶体光纤设计与制造

为降低传输损耗,在太赫兹波段采用具有低吸收损耗的环烯烃共聚物作为基质材料,设计了一种太赫兹光子晶体光纤。通过全矢量有限元法模拟仿真,对光子晶体光纤的损耗和频率的关系进行了分析计算。结果表明,这种光纤在太赫兹频段具有良好的传输特性,大大优于传统的金属波导,且该类型光纤还具备良好的弯曲性能,在太赫兹频段具有重要应用价值。     

光子晶体光纤的高模式双折射

随着干涉技术在雷达通信等领域的广泛应用.对光纤的偏振特性要求越来越高.阐述了高模式双折射的光子晶体光纤(PCF)的独特特性,讨论了其偏振特性受温度变化的影响,并与传统保偏光纤做了比较,介了高双折射光子晶体光纤的结构设计及发展现状,并展望了其应用前景.     

太赫兹频域层状一维光子晶体光纤结构研究

文章采用传输矩阵法对太赫兹频域层状一维光子晶体光纤(PCF)的设计方法进行了理论研究,提出了As<,2>Se<,3>和Teflon材料体系的一堆PCF结构的设计方法.研究表明:层状一堆PCF传输中心频率为1 THz波时最佳光子带隙材料匹配如下:As<,2>Se<,3>高折射率材料层的厚度为168.3 μm,Telfon...     

混合双包层高双折射光子晶体光纤的特性

提出了一种新型的混合双包层结构的光子晶体光纤。利用多极法对光纤基模的模场分布、双折射、限制损耗及色散特性等进行了数值模拟,通过调节包层空气孔的孔径大小可以有效地控制光纤的双折射和限制损耗特性。结果发现:新设计的光纤具有高双折射低限制损耗特性,光纤结构参数为=1.0 m,d1=d2=d3=0.8 m时,该光纤在C波段（1.53~1.565 m）及L波段（1.57~1.62 m）呈现负色散及负色散斜率。在波长为1.55 m处,双折射高达10-2,限制损耗小于10-5 dB/m。     

Proposal for highly birefringent broadband dispersion compensating octagonal photonic crystal fiber

In this paper, we propose and demonstrate a highly birefringent photonic crystal fiber based on a modified octagonal structure for broadband dispersion compensation covering the S, C, and L-communication bands i.e. wavelength ranging from 1460 to 1625 nm. It is shown theoretically that it is possible to obtain negative dispersion coefficient of about −400 to −725 ps/(nm km) over S and L-bands and a relative dispersion slope (RDS) close to that of single mode fiber (SMF) of about 0.0036 nm⁻¹. According to simulation, birefringence of the order 1.81 × 10⁻² is obtained at 1.55 μm wavelength. Moreover, effective area, residual dispersion, effective dispersion, confinement loss, and nonlinear coefficient of the proposed modified octagonal photonic crystal fiber (M-OPCF) are also reported and discussed.     

高双折射光子晶体光纤及其传感研究进展

高双折射光子晶体光纤(PCF)具有很多独特的性质,成为近些年光通信领域的研究热点.在综述国内外大量文献的基础上,分析了高双折射PCF的保偏原理,介绍了高双折射PCF的各种设计方案,总结了高双折射PCF在传感方面的应用,并对其发展前景进行了展望.     

椭圆孔微纤芯光子晶体光纤的数值模拟

提出了一种在纤芯引入四个近矩形排列的椭圆空气孔,包层空气孔呈阶梯结构的高双折射光子晶体光纤,采用全矢量有限元方法,对光纤基模的模场分布、双折射、色散、限制损耗、有效模面积及非线性系数等特性进行了数值模拟.这种设计为获得高双折射光子晶体光纤提供了一种新的方法,为改善光子晶体光纤其他性能(如色散、非线性特性)提供了一种新的...     

Design of a new type high birefringence photonic crystal fiber

A High birefringence microstructure fiber with four big elliptical air holes is investigated by using the finite-difference frequency-domain （FDFD） method. Based on the numerical simulations, the influence of the air-hole size and pitch upon the mode birefringence is analyzed. The work may be helpful for the design and fabrication of high birefringence PCFs.     

一种金填充高双折射光子晶体光纤偏振滤波器

为了获得具有对称性结构的金填充高双折射光子晶体光纤,采用有限元方法对光纤的纤芯基模、金属表面等离子体激元的色散和损耗特性进行了分析。改变包层晶格节距、纤芯周围气孔直径以及填充金丝直径能够灵活地调节纤芯基模与等离子体激元之间共振响应波长点的位置和耦合强度。通过对光纤结构参量的优化,获得了一种基于通信波段的偏振滤波器。当特定空气孔数值孔径确定后,在1.55m处, x方向基模损耗可以达到473dB/cm,而y方向基模几乎不会受到等离子体激元的干扰。结果表明,与单偏振单模光子晶体光纤相比,新设计的光纤结构可以通过调节金丝直径大小,选择性地滤掉某一偏振方向的光,从而达到在通信波段滤波的效果。该研究对研制基于通信波段的偏振滤波器具有一定的参考意义。