零模间色散三芯光子晶体光纤

为了研究纤芯掺杂低折射率材料后三芯光子晶体光纤中任意两超模之间的模间色散特性,采用全矢量有限元法进行了仿真,取得了模间色散系数、零模间色散波长随纤芯折射率和结构参量变化的数据。结果表明,通过调节纤芯折射率、纤芯直径、空气孔直径以及孔间距这4个结构参量,可以使任意两超模间的模间色散在两个常用波段1.31μm和1.55μm处为0。该结果对于消除基于模分复用的光纤不同模式间因为模间色散导致的脉冲失真和实现零模间色散的模分复用技术是有帮助的。

全固三芯光子晶体光纤偏振分束器

设计分析了一种基于碲酸盐玻璃的全固态三芯光子晶体光纤偏振分束器.利用三芯光纤中存在的谐振耦合现象,调整光纤结构参量,使某一偏振光无限接近谐振耦合条件产生强耦合,而另一偏振光因远离谐振耦合而耦合程度较弱,实现不同偏振光的分离.该偏振分束器长度短、超宽带、消光比高.在波长1 550nm处,偏振分束器长度仅为1.14mm,消光比高达-101.27dB;消光比小于-20dB的带宽达到100nm;消光比小于-10dB的带宽覆盖了E+S+C+L+U波段,高达350nm.此全固光子晶体光纤偏振分束器不仅性能优越,结构简单,且全固态的设计结构可有效避免光纤拉制过程中的空气孔坍塌,为设计更优性能的偏振分束器提供了思路.

基于谐振耦合现象的三芯光子晶体光纤带通滤波器

设计了一种三芯光子晶体光纤带通滤波器结构。利用纤芯间的谐振耦合,实现了滤波。当3个纤芯基模模式有效折射率在同一频率点实现匹配时,将产生谐振现象。通过合理选取光纤结构参数,可以使3个模式满足谐振条件。由于3个纤芯基模只在工作波长处实现有效折射率的匹配,因而纤芯间发生波长的选择性耦合。应用全矢量光束传播法(BPM)分析了这种光纤带通滤波器的性能。结果表明:在1.55μm工作波长上,光纤耦合长度为22.8 mm;在损耗低于-3 dB前提下,通带带宽为8.9 nm。

基于谐振耦合现象的三芯光子晶体光纤偏振分束器

设计了一种三芯光子晶体光纤(PCFs)偏振分束器。利用光纤的谐振现象,实现了偏振状态的分离。当三芯光子晶体光纤中三个超模式的模式折射率满足一定条件时,将产生谐振现象。通过选择合适的光纤结构参数,可使某一偏振方向的光接近谐振条件,而另一偏振方向的光远离谐振条件。在光纤的输出端,由于耦合的程度不同,两个偏振光的功率集中在不同的纤芯区,从而达到分离偏振光的目的。应用有限元法(FEM)计算了三芯光子晶体光纤中的模式折射率,选择了合适的光纤结构参数。应用全矢量光束传播法(BPM)分析了这种光纤偏振分束器的性能。结果表明,在1.55μm工作波长上,长度为1.039 mm的光纤即能实现偏振状态的隔离,隔离度达到-36.98 dB,隔离度<-11 dB的带宽可达到24 nm。