光子晶体光纤及其在光器件领域的应用

光子晶体光纤(PCF)是国际上当前的研究热点,其非凡的特性给新型光器件注入了新的活力.文章从PCF的工艺技术、衰减和熔接等方面阐述了国内外PCF的最新研究进展,并阐述了国际上PCF在高功率光纤激光器、光纤放大器、超连续光谱、飞秒激光、全光开关和色散补偿等光器件领域的重要应用及最新成果,最后提出了PCF应用技术的发展趋势.     

周期结构扰动对全内反射型光子晶体光纤性能的影响

利用有限差分束传播法分析全内反射型光子晶体光纤(PCF),研究了PCF基模有效折射率和纤芯附近功率分布随PCF结构参数变化的关系,初步探讨了空气孔参数的扰动对光纤模式的影响.所得结果为PCF的设计制作提供参考.     

光子晶体光纤光栅及其在激光器中的应用

对近年来国内外光子晶体光纤(PCF)光栅和PCF光栅激光器的研究现状按发展进程进行综述。概要叙述PCF光栅成栅理论与工艺的研究进展;重点阐述窄线宽单频光纤光栅激光器的研究现状,特别介绍近年来PCF光栅激光器的研究成果。     

光子晶体光纤的研究新进展

国际上关于光子晶体光纤(PCF)的研究主要集中在改善PCF的性能和拓展PCF的应用领域两方面.文章介绍了光子晶体光纤的结构、导光原理和主要特性,并重点讨论了高性能光子晶体光纤的研制情况以及光子晶体光纤的在应用领域的新进展.     

多芯光子晶体光纤在国内高校的研究现状

多芯光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)具有设计更灵活、大模场面积、显著的非线性效应以及纤芯耦合等优势.介绍了国内高校对多芯光子晶体光纤研究的状况,主要包括高功率超连续谱、高功率光纤激光器和光器件三个研究方向.同时,讨论了多芯PCF的可调结构参数.     

利用色散平坦渐减PCF产生宽带超连续谱

结合光子晶体光纤(PCF)和拉锥的优点设计了一种色散平坦渐减PCF,用于在通信波段产生宽带超连续谱,并对该光纤中超连续谱的产生进行了详细的研究.结果表明:经过合理设计的PCF可以同时具有色散平坦和色散渐减的特性,并且其色散曲线沿光纤长度由反常色散区逐渐移动到正常色散区.这样的色散特性适合于产生宽带平坦的超连续谱.超连续谱形成的过程中以自相位调制效应为主,高阶非线性效应也起一定的作用,其中以拉曼散射效应的影响更为显著.另外,拉锥长度、光纤色散参量的渐减方式以及抽运脉冲的有效峰值功率和宽度对平坦超连续谱的产生均有着重要的影响.     

光子晶体光纤及其在传感器中的应用

光子晶体光纤(PCF)是一种新型光纤,其结构和导光机理都与普通光纤不同,呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,并因此受到广泛关注.PCF具有的特殊的性质扩大了光纤的应用领域.利用PCF的某些特性,可以制作性能优良的传感器.文章首先介绍了PCF的基本概念和主要特性,然后介绍了PCF在传感方面的几种应用.     

用等效经验关系法研究光子晶体光纤的非线性

运用具有三角形孔格子结构的光子晶体光纤(PCF)的近似经验关系与等效折射率模型相结合的方法来研究PCF的非线性。总结更为简捷的经验关系式进行计算,避开复杂的全矢量计算,得到了PCF基模和空间填充基模的有效折射率。利用等效折射率模型,以传统的阶跃光纤等效替代PCF,以光纤的数值孔径作为两个模型的关联点,得到了PCF的有效纤芯面积的简洁表达式。并在此基础上全面讨论了PCF的非线性与其结构参数及材料参数之间的关系,得到了与实际材料非线性相吻合的结论。     

有中心缺陷孔的矩形点阵PCF双折射特性研究

采用全矢量有限元法研究了具有中心椭圆缺陷孔的矩形点阵PCF(光子晶体光纤)的双折射特性。结果发现,该新型PCF的双折射特性对波长和光纤的结构参数具有较强的依赖关系,与无中心椭圆缺陷孔的矩形点阵PCF相比,在中心缺陷孔参数bc/Λ=0.075、中心空气孔椭圆率η=2.2、包层结构参数Λ=2.0μm和d/Λ=0.48时,该新型PCF具有更高的双折射。     

光子晶体光纤拉制参数对包层气孔结构的影响

分析了光子晶体光纤(PCF)拉丝工艺参数对光纤毛细管及最终结构的影响,结果表明,通过调节温度、送料速度和拉制速度等参数可以在一定程度上调整最终的气孔结构,但难以拉制出结构完善的PCF.为此提出了惰性气体施压法,实验表明,通过调节施压量的同时结合上述参数的调节,可有效控制光纤的结构参数,拉制出横纵向均匀性良好的PCF.     

光子晶体光纤的设计与应用研究综述

光子晶体光纤具有较强的可设计性,一般通过改变光子晶体光纤包层中空气孔的大小、形状或者排列方式对光纤的传输特性进行调节,以此实现高双折射、高非线性、平坦色散及低限制性损耗等特性。光子晶体光纤的传输特性在不同领域中具有较大的应用价值,如分布式传感、飞秒激光器和气体传感器等。文章首先介绍了光子晶体光纤的结构特征以及与普通单模光纤的区别,在此基础上针对各种典型的光子晶体光纤结构分析了其色散和非线性等传输特性。详细介绍了基于光子晶体光纤的分布式光纤传感、飞秒激光器和气体传感器的传感机理以及达到的传感性能,并与非基于光子晶体光纤的传感器的传感性能进行了比较,验证了基于光子晶体光纤传感器的优异性能。最后对光子晶体光纤的发展及应用进行了总结与展望。     

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.     

Current status of micro- and nano-structured optical fiber sensors

Recently developed micro- and nano-structured optical fiber sensors, with particular reference to surface plasmon resonance (SPR) fiber sensors and photonic crystal fiber (PCF) sensors are reviewed. SPR fiber sensors can have diverse structures such as D-shape, cladding-off, fiber tip or tapered fiber structures. Some of the recently developed novel structures include the use of various types of fiber gratings in SPR fiber sensors. PCF sensors cover diverse recent developments on photonic-bandgap fiber, holey fiber, hole-assisted fiber and Bragg fiber sensors. Major applications of these include gas sensors and bio-sensors. These micro- and nano-structured fiber sensors have attracted considerable research and development interest, because of their distinct advantages, which include high sensitivity, small sensor head footprint and the flexibility of the optical fibers. They are also of academic interest, and many novel ideas are continuously developed.     

光子晶体光纤在光纤通信中的应用

文章综述了光子晶体光纤的结构、导光原理和特性及其在光纤通信中的应用前景。     

低损耗光子晶体光纤的研究进展

损耗是传统光纤和光子晶体光纤得以实用化的重要参量之一,降低损耗是光子晶体光纤制备的首要问题.折射率引导型光子晶体光纤的损耗由1999年的240 dB/km降至0.28 dB/km(1550 nm波长处),光子带隙型光子晶体光纤的损耗也降低到1.2 dB/km(1620 nm波长处).在对比传统石英光纤损耗来源基础上,阐述了光子晶体光纤的损耗机理,并说明了损耗降低的主要途径.     

光子晶体光纤的原理、应用和制作

光子晶体光纤是一种新型光纤,它与传统光纤相比在结构和性能上有显著的差别和优势。简要分析了光子晶体光纤的原理,并介绍了其特性、应用、分析和制作方法。     

光子晶体光纤激光器的研究现状

光子晶体光纤作为一种新型特种光纤具有许多传统光纤所无法比拟的优越特性,尤其是掺杂光子晶体光纤。本文主要介绍了光子晶体光纤激光器的研究进展和应用前景。     

A novel high birefringence equal diameter circular-hole photonic crystal fiber

A novel equal diameter circular-hole photonic crystal fiber (PCF) with high birefringence is proposed and numerically analyzed by employing the finite-element method. The proposed PCF’s birefringence is 10-3, which can reach 2 orders higher than that of traditional high birefringence fiber, and this equal diameter circular-hole structure reduces the difficulty of the actual drawing process. The effect of different parameters on the birefringence of this PCF is investigated, and the application of the Sagnac interferometer based on fiber filling technology in temperature sensing is studied. The result shows that the high birefringence PCF can be used in both optical communication and optical sensing fields.     

利用光子晶体光纤实现10 Gb/s光传输系统宽带色散补偿

利用光子晶体光纤（PCF）,在10Gb／s光传输系统中、20nm宽带范围内完成了色散补偿传输实验,得到了很好的色散补偿效果。实验中,10Gb／s光脉冲序列经过2．163km普通单模光纤被展宽后,用26mPCF对其进行色散补偿,此光纤在C波段20nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿。实验结果表明,PCF在色散补偿方面具有很大的潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用。