光子晶体光纤损耗特性的数值研究北大核心

为了理论分析PCF(光子晶体光纤)的损耗特性,采用多极法研究了包层空气孔直径、孔间距和空气孔层数等参数对PCF 1.31和1.55μm波长处损耗特性的影响。结果表明,选择高空气填充率的结构和增加包层空气孔层数都可以降低PCF损耗;通过增大最外层空气孔直径可在保持色散特性不变的情况下显著降低PCF的损耗。该结论可以为设计低损耗特性的PCF提供理论依据。     

八角晶格光子晶体光纤的损耗特性分析

应用多极法对O-PCF的损耗进行了计算和分析,并与H-PCF进行了比较,发现相同空气填充率下,O-PCF的损耗小于H-PCF的损耗,O-PCF在能获得更大有效模式面积的同时,在损耗特性方面也更具优势;研究了包层空气孔层数、孔直径和孔间距等在1.33 μm和1.55μm处对损耗的影响,得到了损耗随各结构参数变化的规律,并总结了获得低损耗大模面积O-PCF的一般方法.     

光子晶体光纤熔接损耗研究

基于有限元法分析了光子晶体光纤模场半径,为了提高计算速度,提出了一种工作波长为1．55μm时,光子晶体光纤模场半径的快速估算方法,进而实现光子晶体光纤熔接损耗的快速估算。分析表明,本文提出的方法能够准确快速的实现光子晶体光纤熔接损耗的估算。     

大负色散低限制损耗光子晶体光纤的特性研究

设计了一种双层芯双包层结构的大负色散低限制损耗光子晶体光纤,运用多极法对其色散特性和限制损耗进行了数值模拟.主要分析了这种光子晶体光纤的结构参数发生改变时,光纤的色散特性的变化情况,找到了其色散随结构参数变化的规律.最终通过选择适当的结构参数,设计了在1 550 nm波长附近处色散值为-12 000 ps/(km·nm)的大负色散低限制损耗光子晶体光纤.     

光子晶体光纤包层基模解析解法的研究

采用传统光纤的模式分类方法可以将光子晶体光纤包层的基模归为HE11模,研究了矢量解法和标量解法在相同参数下求解的差别,计算表明在空气孔较大时标量解法会带来较大的误差.给出了新的求解包层基模时等价的圆形单胞半径的最佳取值.     

六重对称PC光纤结构参数对基模损耗影响研究

用多极方法数值研究构成六重对称全内反射型光子晶体光纤各种结构参数对1.55μm处基模限制损耗的调节,数值结果表明包层空气孔层数、空气孔直径、间距、相对孔径对限制损耗都有影响,其中空气孔层数的影响极大,在其他参数不变时层数越多限制损耗越小.层数与间距一定时,包层空气孔直径越大限制损耗越小;层数与包层空气孔直径一定时,间距越大限制损耗越大;在层数与相对孔径一定时,限制损耗随空气孔半径与间距的同比增大而减小.     

新型低弯曲损耗光子晶体光纤的研究

提出了一种新型掺锗芯低弯曲损耗光子晶体光纤。通过调整结构参数,实现了单模低弯曲损耗传输,与标准单模光纤有较好的适配性。仿真结果表明,波长1550nm处,弯曲半径为5mm时,基模损耗为0.014dB/km;弯曲半径为4mm时,基模损耗为0.42dB/km,能承受的弯曲半径小。显示了光子晶体光纤具有成为光纤到户"最后一公里"主要通信介质的性能优势。     

全固态大模场光子晶体光纤的研究

光纤激光器相较于传统激光器拥有巨大优势。为了研制具有更佳输出特性的光纤激光器,文章提出一种全固态掺镱正方晶格光子晶体光纤,利用全矢量有限元法对光纤结构和特性进行模拟。通过规划缺陷位置、优化掺入氧化硼的介质柱尺寸,使该光纤在1.06μm处基模模场面积达到4 405μm2,可满足单模传输条件并且具有低弯曲损耗特性,在弯曲半径!8cm时仍可以单模传输。该光纤可以在高功率光纤激光器中作为增益光纤使用。     

大模面积色散平坦光子晶体光纤的优化设计

设计了一种正八边形空气孔排列的大模面积色散平坦光子晶体光纤,借助多极法对这种结构的光子晶体光纤的模场面积、有效折射率、色散系数和限制损耗进行了数值模拟.结果表明,正八边形空气孔排列的光子晶体光纤的模场面积较相同空气孔间距和空气填充率的正六边形空气孔光子晶体光纤大,且其色散曲线可以在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值.主要分析了当这种光纤的结构参数发生改变时,光纤的限制损耗、有效模面积以及色散特性的变化规律,最终通过选择适当的参数,设计了在1 300～1 650 nm波长范围内色散平坦的大模面积光子晶体光纤.     

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.     

全内反射光子晶体光纤

从模式、色散、偏振和非线性等出发，对全内反射光子晶体光纤（TIR-PCF）进行了分析和讨论。运用有效折射率和有效归一化频率对TIR-PCF包层在短波区的色散特性进行了理论分析，解释了其零色散点兰移的特性，并与常规光纤进行了比较。     

光子晶体光纤与普通单模光纤之间耦合损耗的理论分析

利用有效折射率模型对光子晶体光纤与普通单模光纤的耦合损耗进行了理论分析,得到了耦合损耗与光子晶体光纤结构参量、波长之间的依赖关系,确定了取得最优耦合的光子晶体光纤的结构参量。     

光子晶体光纤的模式截止特性研究

本文应用平面波法和光子晶体光纤(PCF)的全矢量超格子叠加模型,分析了光子晶体光纤的模式及二次模截止特性.对于给定结构的PCF,计算得到了决定模式数量及模式截止的归一化传播常数.由截止频率及其渐近线将PCF的工作区域划分为三个:无尽单模,单模和多模区域.     

光子晶体光纤

介绍了光子晶体光纤的历史、概念、特点及数值处理方法,也简单地阐述了光子晶体光纤的制作方法及其进展.     

光子晶体光纤

介绍了光子晶体光纤的历史、概念、特点及数据处理方法，也简单地阐述了光子晶体光纤的制作方法及其进展。     

Tailoring Dispersion and Confinement Losses of Photonic Crystal Fibers Using Hybrid Cladding

We present a hybrid cladding photonic crystal fiber (PCF) for shaping nearly zero ultraflattened dispersion and low confinement losses in a wide range of wavelengths. The finite difference method with anisotropic perfectly matched boundary layer is used to investigate the guiding properties. It has been shown theoretically that it is possible to obtain nearly zero ultraflattened dispersion of ${hbox{0 }} pm {hbox{0.25}} ~{hbox{ps}}/{hbox{nm}}/{hbox{km}}$ in a wavelength range of 1.44 to 2.0 $ mu{hbox{m}}$ with low confinement losses less than 0.005 dB/km within the entire band of interest from a five-ring hybrid cladding PCF.      

Dispersion Properties in Total Internal Reflective Photonic Crystal Fiber

The dispersion properties in the short wavelength region of total internal reflective photonic crystal fiber have been studied by using the models of the equivalent twin waveguide soliton coupling, effective refractive index，effective normalized frequency and dispersion management solitons. It is shown that the dispersion in the cladding waveguide of the total internal reflective photonic crystal fiber is a positive dispersion，and the dispersion of its core waveguide is a negative dispersion. The method of the compensated probing laser diffraction by the phase hole induced by the stationary pumping laser in the cladding waveguide enables the average dispersion value of the total internal reflective photonic crystal fiber to be close to zero and the zero dispersion point to shift to the short wavelength region.     

聚合物光子晶体光纤

石英基光子晶体光纤是目前人们制造最多的光子晶体光纤,与传统结构的石英通信光纤相比具有许多优异性能,在众多领域,尤其是在短距离数据传输和色散补偿器件中有重要的应用。借鉴石英基光子晶体光纤而诞生的聚合物光子晶体光纤同时具有石英光子晶体光纤和传统聚合物光纤所无法比拟的光学性能,可以应用于现代光通信系统,尤其是光纤局域网建设中。简要介绍了石英光子晶体光纤的性能,重点阐述了诞生刚刚3年的聚合物光子晶体光纤的光学性能、制备技术、应用现状和潜力。     

Highly Birefringent Photonic Crystal Fibers With Ultralow Chromatic Dispersion and Low Confinement Losses

Highly birefringent photonic crystal fibers (PCFs) with low confinement loss with ultralow and ultraflattened chromatic dispersions at wide wavelength band are presented. The transverse electric field vector distributions of two linearly polarized fundamental modes, their effective indices, modal birefringence, confinement losses and chromatic dispersion of the proposed PCFs are reported by using full-vector finite-element method (FEM). Significant improvements of PCFs in terms of the birefringence, chromatic dispersion and confinement losses are demonstrated by careful investigation of all air holes in each ring, air holes diameters and hole-to-hole spacing. In addition to this, the polarization beat length results of the proposed PCFs are also reported and discussed thoroughly.