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应用等效折射率模型研究光子晶体光纤 总被引:7,自引:4,他引:7
应用等效折射率模型研究了光子晶体光纤(PCF)的传播特性.介绍了光子晶体光纤的等效折射率模型.通过求解标量波动方程得到了光子晶体光纤包层基空间填充模的模式折射率,利用阶跃光纤的理论来研究光子晶体光纤的导模特性.应用此模型对不同结构光子晶体光纤包层区的等效折射率与波长的关系进行了讨论.包层区等效折射率与芯子的折射率差随波长的增加而增大,并由此阐述了光子晶体光纤的单模特性.数值分析得到光子晶体光纤的基模的模式折射率,并由此研究了光子晶体光纤的波导色散与结构参量的关系.分析表明,光子晶体光纤的波导色散随空气孔孔距的变化符合Maxwell方程的比例性质.空气孔的相对孔径对波导色散有重要的影响.这些分析表明光子晶体光纤具有可以灵活设计其色散特性的潜在应用前景. 相似文献
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高折射率纤芯光子晶体光纤的特性研究 总被引:1,自引:1,他引:0
在二氧化硅中掺入适量GeO2可增大折射率,用其作为光子晶体光纤的纤芯时易于将光场捕获在纤芯中,形成稳定的传输模式。本文通过有限差分法数值解亥姆霍兹方程,研究了空气孔呈三角形典型结构排列的光子晶体光纤的特性.当纤芯及空气孔的大小都相同时,纤芯掺杂比例越高,光子晶体光纤的有效折射率就越高,色散则会向负向增长。此外,在这种高折射纤芯的光子晶体光纤中,当纤芯的大小及折射率均固定仅增大周围空气孔时,光子晶体光纤的色散增大,有效折射率趋于降低,模场有效面积也趋于减小。 相似文献
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光子晶体光纤的色散特性 总被引:1,自引:0,他引:1
本文用有效折射率模型 ,分析了光子晶体光纤的色散特性 ,定量给出了光子晶体光纤双折射特性与光纤参数之间的关系 ,指出了光子晶体光纤具有多个零色散波长 ,对相关现象作出了合理的解释。 相似文献
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光子晶体光纤的色散特性分析 总被引:2,自引:0,他引:2
采用有效折射率模型分析了光子晶体光纤的色散特性,并给出了无限大空气玻璃微结构中基模的本征方程。分析结果表明光子晶体光纤具有奇异的色散特性,能在极大的波长范围内支持单模传输,在单模工作时可以具有反常波导色散。同时通过调整光子晶体光纤的结构参数(包括空气孔径和孔间距)可以移动零色散点的位置。最后讨论了大空气孔光子晶体光纤的特性及其在色散补偿中的应用。 相似文献
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光子晶体光纤色散特性的研究 总被引:4,自引:1,他引:3
基于标量近似理论,使用有效折射率方法对光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详尽研究.由于光子晶体光纤是由单一材料制成,光纤的总色散便由波导色散决定,将群速度色散分为材料色散和波导色散,在分析光纤结构参数与波导色散关系的同时还讨论了剖面色散对总色散的影响.研究表明:调节光子晶体光纤包层空气柱的节距及其有效芯径,可以实现在很宽的波长范围内的单模传输,可以设计零色散光子晶体光纤和在较宽的波长段接近零色散的色散平坦光纤,以及具有较大正常色散的色散补偿光纤,尤其在零色散光纤设计时必须考虑剖面色散的影响. 相似文献
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利用有效折射率方法的标量近似理论对光子晶体光纤的模场分布和色散特性进行了理论分析和数值模拟,发现通过改变光纤包层结构能够改变模场分布和色散特性,对设计零色散波长向短波方向移动的光子晶体光纤和实现高速度宽带色散补偿具有重要的意义. 相似文献
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为了探讨靠近纤芯区域的第1层、第2层和第3层空气孔的直径对光子晶体光纤色散特性的影响,采用有限元法进行了理论分析。结果表明,适当调节第1层、第2层和第3层空气孔的直径,可以使零色散点在1100nm~1800nm之间的任何位置上移动。还可以设计在1270nm~1800nm较宽的波长范围内接近零色散的色散平坦光子晶体光纤。这一结果对光子晶体光纤的设计具有重要的作用。 相似文献
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色散平坦光子晶体光纤的研究进展 总被引:3,自引:1,他引:2
光纤的色散管理与控制是设计光电子器件中必须考虑的重要因素.光子晶体光纤(PCF)作为一种新颖的光传输介质,由于其自由的结构设计,使它在色散控制与管理方面优于常规的通信光纤,因此在很多方面有巨大的应用前景.介绍了改变PCF的几何结构对其色散的控制以及实现平坦色散的实例,着重回顾了近年来PCF在色散平坦方面的结构设计,总结... 相似文献
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光子晶体光纤的Galerkin算法 总被引:2,自引:1,他引:2
光子晶体光纤(PCF)是由石英和空气孔构成的二维周期性介电常数分布的微结构光纤,人们已经提出了一些理论方法用于其模式特征的研究。以全反射光子晶体光纤为例。将其折射率结构分解为一个纯粹的中心缺陷结构和一个完美二维光子晶体的叠加,并分别选取厄米-高斯函数和余弦函数对其周期性折射率展开;同时将横向电场分布的x,y分量用正交归一化厄米-高斯(Hermite-Gauss)函数展开。从电磁场的波动方程出发,忽略横向电场之间的耦合。根据折射率和电场的展开式。得到关于各展开系数的矩阵和模式的特征方程。特征方程中涉及的各矩阵元素都可以利用厄米-高斯函数的正交归一化性质及其他一些恒等式解析求得。求解该特征方程,可得到光子晶体光纤的传播常数和模场分布。利用此算法,可以进一步研究光子晶体光纤的模式特性、色散特性、偏振特性等。 相似文献
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利用矢量有效折射率法模拟了光波在塑料光子晶体光纤(PPCF)内的传输情况,讨论了包层有效折射率与光纤结构的关系,分析了不同结构参数下的PPCF的宏弯损耗特性。 相似文献