一种高双折射低损耗大负色散光子晶体光纤的设计

发布时间：2021-01-31 09:06

　　设计了一种新型光子晶体光纤结构,该光纤包层包含六个由不同形状空气孔组成的轴对称的三角晶格,并在中间沿x轴引入一排大小不同的椭圆空气孔,实现了高双折射、低限制性损耗和大负色散特性。构建了该光子晶体光纤的有限元模型,基于该模型研究了中心两个空气孔的偏转角对LP₀₁模和LP₁₁模的模场分布、双折射系数、限制性损耗和色散系数的影响。研究表明,在偏转角α=90°时该型光纤具有最优性能,即LP₀₁模可在波长为1 550nm处获得高达3.618×10^-2的双折射、仅为1.999×10^-14dB/m的限制性损耗以及低至-764ps/（nm·km）的大负色散,其综合传输特性优于现有典型光子晶体光纤。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

光子晶体光纤横截面示意图

根据本文设计的光纤结构，利用有限元法求解式（2)～(4），得到该光纤在不同的偏转角α和入射波长λ下的模场分布。图2所示为α=0°时光纤的场强分布。图3给出了λ=1 000nm处，偏转角α取不同值时纤芯处的场强分布。图中箭头表示磁场方向，水平方向则对应x偏振态，垂直方向代表y偏振态。可见，光在光纤中传输时，各模式的电场能量被很好地束缚在光纤的纤芯中，这一特点有利于光在光纤中的长距离传输，与光子晶体光纤的实际情况吻合。图3 α取不同值时纤芯处的场强分布

α取不同值时纤芯处的场强分布

【参考文献】：
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本文编号：3010581