矩形波导近似计算椭圆应力包层单模光纤的双折射

提出矩形波导近似,并分别采用Marcatili法和有效折射率法进行计算,得出了数值结果,并将其与大块光学材料近似、修正耦合波理论和微扰法以及精确求解特征方程的结果进行比较.     

阶跃型椭圆光纤的色散特性与几何双折射

本文采用计算介质波导色散关系的叠代矩量法计算阶跃型椭圆光纤两个基本偏振模式的传播常数、几何双折射及群折射率差.本方法简便、有效,能给出与精确数值计算吻合的结果.     

光纤偏振模色散的测量

光纤中的偏振模色散是限制高速光纤通信系统传输容量的极限因素，本文报道光纤偏振模色散的测量，对国内外多种光纤进行了测量比较，较长的单模非偏振保持光纤的多次测量值科克斯韦概率分布，同时发现国产的光纤质量有待改进，最后分析了一些实验中观察以的现象并作了解释和讨论。     

具有零模间色散宽带双模光纤的数值新方法

就双模光纤具有零模色散的最佳折射率分布设计问题提出了一个新的数值计算方法,即将问题归为一类代数方程组反问题,给出了一个可行的牛顿迭代数值解法。     

基于椭圆孔微结构纤芯的高双折射光子晶体光纤

提出了一种在纤芯引入微小椭圆孔实现高双折射光子晶体光纤的方法.采用全矢量有限元方法和完美匹配层条件,依次研究了光子晶体光纤在纤芯中引入单个、双个、三个微小椭圆孔情况下的双折射特性.模拟结果表明,纤芯微小椭圆孔主导了光子晶体光纤的双折射特性,其参量及个数对双折射有着重要的影响,增大椭圆面积、椭圆率可以进一步提高光子晶体光纤的双折射.最后设计和研究了一种采用三环阵列椭圆孔微结构纤芯的光子晶体光纤,其双折射可以达到2.7×10－3.     

菱形纤芯光子晶体光纤色散与双折射特性分析

针对光子晶体光纤多零色散点、高双折射的应用要求, 设计了一种新型结构的光子晶体光纤, 其纤芯由位于菱形四个角上的圆形空气孔组成. 通过有限元数值分析方法对该种结构光子晶体光纤的色散特性和双折射特性进行数值仿真, 得到色散与波长、色散与纤芯圆孔尺寸、双折射与波长、双折射与纤芯圆孔尺寸的关系. 研究结果表明:在满足光纤传输功率要求的条件下, 光纤的双折射在d₁<0.8 μupm 时的性能较好. 同时, 该种结构的光子晶体光纤在芯区直径满足d₁=0.4 μupm或 d₁=0.6 μupm时会出现两个零色散点, 这对进一步研制具有多零色散点的光子晶体光纤具有重要的意义.     

双折射光纤中偏振模色散的抑制

利用双折射光纤中孤子自捕获现象可以抑制偏振模色散,但这种抑制技术对传输参量有严格的限制.本文提出在双折射光纤中周期性地改变快慢轴的方法来抑制偏振模色散. 研究发现,这种方法在一定程度上能有效地抑制偏振模色散,并且光纤间偏振轴的夹角偏差有利于对偏振模色散的进一步抑制.     

菱形纤芯光子晶体光纤色散与双折射特性分析

针对光子晶体光纤多零色散点、高双折射的应用要求, 设计了一种新型结构的光子晶体光纤, 其纤芯由位于菱形四个角上的圆形空气孔组成. 通过有限元数值分析方法对该种结构光子晶体光纤的色散特性和双折射特性进行数值仿真, 得到色散与波长、色散与纤芯圆孔尺寸、双折射与波长、双折射与纤芯圆孔尺寸的关系. 研究结果表明:在满足光纤传输功率要求的条件下, 光纤的双折射在d₁<0.8 μupm 时的性能较好. 同时, 该种结构的光子晶体光纤在芯区直径满足d₁=0.4 μupm或 d     

有中心缺陷孔的椭圆孔光子晶体光纤传输特性研究

基于超格子构造法,采用全矢量模型研究了具有中心缺陷孔的椭圆光子晶体光纤的传输特性。着重讨论了中心缺陷孔对光纤中基模的模场分布、双折射特性和色散特性的影响。研究表明：与椭圆孔光子晶体光纤相比。由于中心椭圆缺陷孔的引入,使该光纤具有更高的模式双折射。光纤的传输特性对光纤的结构参量和波长具有较强的依赖关系。随着波长和中心缺陷孔的增加。双折射将增大,其模式双折射在10^-3量级。改变光纤的结构参量,可以获得超宽带的色散平坦或异常的色散特性。分析结果显示,当中心孔的尺寸de／D=0．4时。在波长1．55μm附近,可获得近400nm的色散平坦区。     

近椭圆内包层高双折射偏振稳定光子晶体光纤设计及特性分析

设计了一种新型近椭圆内包层(NEIC)结构的高双折射偏振保持光子晶体光纤(PCF),并利用带有各向异性完全匹配层吸收边界条件的全矢量有限元法(FEM)对这种光纤的特性参数进行了数值分析.结果表明这种结构的光子晶体光纤在1.55μm的双折射系数高达2.0×10^-3,在长轴和短轴方向上的模场直径分别为9.2μm和2.4μm.同时当短轴方向最内层空气孔的孔径在1.30—1.18μm范围内变化时(孔径变化范围～10%),其双折射系数的劣化小于1.2×10^-5,表明这种结 关键词： 光子晶体光纤 双折射 近椭圆内包层 偏振稳定性     

Polarization characteristics of chiral photonic crystal fibers with an elliptical hollow core

The theoretical study of dielectric-chiral photonic crystal fiber(PCF)with an elliptical hollow core is presented.The band structure of chiral photonic crystal(PhC)is calculated by using a modified plane-wave expansion(PWE)method.By examining the out-of-plane photonic bandgaps(PBGs)of chiral PhC,a kind of chiral PCF with a hollow core is designed and their eigenstates are calculated.The distributions of mode field and polarization state are demonstrated,and how the structural asymmetry of the core together with the chirality in the background affects the modal polarization is discussed.The dependences of birefringence on chirality for different ellipticities of core are investigated.     

Coupling characteristics of 4 × 4 elliptical core optical waveguide couplers

Coupling characteristics of 4 × 4 elliptical core optical waveguide couplers that consist of four highly elliptical core fibers, whose centers form a rectangle, are obtained. The effect of the aspect ratio of the individual elliptical core fibers as well as that of their rectangular arrangement on the coupling characteristics have been obtained. It is shown that the state of polarization of the input signal through such a coupler is maintained.     

微结构纤芯对光子晶体光纤基本特性的影响

本文设计了两种具有微结构纤芯的光子晶体光纤（PCFs）——矩形芯和椭圆芯PCFs,利用电磁场散射的多极理论研究了这两种光纤的基本特性.发现在光纤包层气孔不变的情况下,仅通过调节纤芯气孔的大小就可以灵活地调节光纤的双折射、色散和非线性特性.随着纤芯气孔半径r₁的增大,两种纤芯结构的PCFs表现出如下特点：双折射度增大且最大双折射度对应的波长发生红移,零色散波长由一个增加到三个,短波段非线性系数增大而长波段非线性系数减小.r₁=0.4 μm的椭圆芯PCFs的三个零色 关键词： 微结构纤芯光子晶体光纤 双折射 色散 非线性     

椭圆手征波导的传输特性

首先给出了填充手征媒质的一般柱结构中耦合波方程的解耦过程,然后根据完备本征函数展开对椭圆手征波导中的混合模式进行了详细分析,给出具体的场表达式及色散关系.指出在与椭圆结构相关的耦合问题中,不仅存在TE与TM模式之间的耦合,还存在偶型模与奇型模式的耦合.通过数值计算对椭圆离心率以及手征导纳对色散特性的影响进行了讨论. 关键词： 椭圆手征波导 马丢函数 模式分裂     

等效电流方法计算单模光纤的辐射损耗

本文将无源的不规则波导看作有源的理想波导,求等效极化电流电场,直接得到单一光波导模间耦合和辐射损耗问题的解。用这个方法计算了阶跃单模光纤折射率轴向不均匀变化的损耗。这种方法完全脱离了耦合波的概念,它不但物理意义明确,而且求解问题的方法简洁。最后以单模光纤弯曲和微弯损耗为例,说明等效电流方法还适用于广义耦合波理论才能求解的问题。     

Polarization properties of elliptical core non-hexagonal symmetry polymer photonic crystal fibre

In this paper, polarization properties and propagation characteristics of polymer photonic crystal fibres with elliptical core and non-hexagonal symmetry structure are investigated by using the full vectorial plane wave method. The results show that the birefringence of the fibre is induced by asymmetries of both the cladding and the core. Moreover, by adjusting the non-symmetrical ratio factor of cladding $\eta$ from 0.4 to 1 in step 0.1, we find the optimized design parameters of the fibre with high birefringence and limited polarization mode dispersion, operating in a single mode regime at an appropriate wavelength range. The range of wavelength approaches the visible and near-infrared which is consistent with the communication windows of polymer optical fibres.     

Optical-frequency dependent modal birefringence and polarization mode dispersion of birefringent single-mode optical fibers over a broadband optical wavelength range

Optical-frequency dependent polarization mode dispersion as well as modal birefringence of three kinds of specially designed hollow-induced birefringent single-mode fiber are measured over an optical frequency range between 345 and 410 THz by optical frequency-domain interferometry.     

Temperature tuning of polarization mode dispersion in single-core and two-core photonic liquid crystal fibers

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.     

环状光纤单模条件和远场能量分布特性

基于弱波导近似,通过数值计算得出了环状光纤保持单模状态时对芯-包层折射率差值和导光层厚度的要求,同时讨论了这些设计参数对远场能量分布的影响。计算结果表明:当环状光纤工作在单模状态时,从光纤出射的环形光束衍射至远场时形成一个中央亮斑,具有很高的能量集中度。此外,减小芯-包层折射率差值与导光层厚度有利于进一步减小远场衍射的光斑宽度。