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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
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
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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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得到了全矢量有效折射率方法中归一化等效纤芯半径(p/Λ)随归一化空气孔直径(d/Λ)和归一化频率(Λ/λ)的变化关系,修正了p/Λ为固定值的不合理取法,得到了改进的全矢量有效折射率方法(IFVEIM).用IFVEIM计算的基模有效折射率和总色散等模式特性与多极法的结果和试验值相比较都具有很好的一致性,将基模有效折射率的误差减小了2—3个数量级.用IFVEIM详细地分析了光子晶体光纤的色散特性,得到了色散值、波长、孔间距、d/Λ之间的相互变化关系.
关键词:
光子晶体光纤
有效折射率方法
等效纤芯半径
色散 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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等效折射率模型研究光子晶体光纤的色散特性 总被引:16,自引:4,他引:16
应用等效折射率模型对折射率导模光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详细的讨论。由于光子晶体光纤由单一材料(SiO2)制成,光纤的波导色散决定了总色散,因此讨论中将群速度色散分解为波导色散和材料色散,研究了波导色散与光子晶体光纤的结构参量孔距∧、相对孔径f的关系。分析表明,在f一定的情况下,光子晶体光纤的波导色散与孔距∧的关系符合麦克斯韦方程的比例性质;而在孔距∧确定的情况下,光子晶体光纤的波导色散的零点、极小值点位置与f在所讨论的波长范围内存在线性关系。最后举例说明了通过调整光子晶体光纤的结构参量,可以灵活地设计其色散特性。 相似文献
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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144—20 μm的波段内变化仅为125 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144—20 μm的宽波段范围内具有小于0005 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
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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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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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P. Lesiak T. R. Woliński K. Brzdąkiewicz K. Nowecka S. Ertman M. Karpierz A. W. Domański R. Dąbrowski 《Opto-Electronics Review》2007,15(1):27-31
In this paper we present numerical and experimental results of propagation and polarization properties of the photonic liquid
crystal fibers (PLCFs) in which only selected micro holes were filled with nematic liquid crystal (LC) guest materials. As
a host photonic crystal fiber (PCF) structure, we used a commercially available highly birefringent PCF (Blazephotonics, UK).
A tunable laser operated at infrared has powered the PLCFs under investigation infiltrated by the 1550 nematic LC synthesized
at the Military University of Technology. Temperature induced changes of the polarization mode dispersion (PMD) as well switching
between fundamental and higher order modes and also single-core and two-core propagation were successfully demonstrated. 相似文献
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Numerical analysis of photonic crystal fiber with chalcogenide core tellurite cladding composite microstructure 下载免费PDF全文
Kinds of photonic crystal fibers with chalcogenide core tellurite cladding composite microstructure are proposed. The multi-core photonic crystal fiber can reach the higher nonlinearity coefficient and the larger effective mode area. The small single-core photonic crystal fiber has a very high nonlinearity coefficient. At the wavelength λ=0.8μm, the nonlinearity coefficient can reach 31.37053 W-1·m-1, at the wavelength λ=1.55μm, the nonlinearity coefficient is 11.19686W-1·m-1. 相似文献
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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
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Analytical solution of the fundamental space filling mode of photonic crystal fibers 总被引:1,自引:0,他引:1
Yan-feng Li Ching-yue Wang Zi-han Wang Ming-lie Hu Lu Chai 《Optics & Laser Technology》2007,39(2):322-326
Analytical solution of the fundamental space filling mode of photonic crystal fibers is revisited based on previous results by Midrio et al. [J Lightwave Technol 2000;18(7):1031–7]. The fundamental space filling mode is designated HE11 mode following the conventional mode classification. A comparison is made between the vectorial method and the scalar method when identical parameters are used in the analytical solution. A more accurate radius of the equivalent circular unit cell is determined. 相似文献