通信用低损耗蜘蛛网结构包层空芯塑料布喇格光纤(英文)

提出并分析了利用蜘蛛网结构包层空芯布喇格光纤在0.65μm～1.55μm和200μm～500μm波长范围得到低损耗传输的可能性.采用渐近转移矩阵公式所做的分析结果表明:这种光纤的传输损耗远低于构成光纤所用塑料的吸收损耗.在0.65μm～1.54μm的可见至近红外波段,这种光纤结构可把构成光纤所用塑料的吸收损耗抑制为1/237000,甚至可抑制为1/1300000;在200μm～500μm的太赫兹波段,这种光纤结构可把构成光纤所用塑料的吸收损耗抑制为1/8962,甚至可抑制为1/83390.因此用便宜的塑料,可以在可见至太赫兹波段用这种光纤构成较长距离、较高带宽的光纤通信系统,并实现波分复用(WDM).

新型低损耗塑料光纤结构优化的数值分析

分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜,用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数,分析了包层层数N,高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n2∶n1对损耗的影响。计算结果表明,随着N的增加,损耗首先快速下降最后达到一个固定值;模式损耗随d2的增加呈线形增大趋势,n2∶n1越大,反共振波长处的损耗越低。在此基础上,用模拟退火优化算法对空气层厚d1和纤芯半径rco进行了最优化求解。最后,用以上求得结构参数的优化组合即N=3,d2=2.648μm,n2∶n1=1.49∶1.0,d1=3μm和rco=100μm,计算得到最低损耗是0.449dB/km。

新一代塑料光纤及其功能开发

与石英光纤相比，塑料光纤的主要问题是传输损耗大。采用一种新的光纤结构—蜘蛛网结构包层空芯布拉格光纤，可以把构成光纤材料的吸收损耗压缩至约10^4-10^6分之一，因而从根本上解决了塑料光纤损耗大的问题。在此基础上，充分利用塑料光纤柔软、易弯曲的优点，可以实现从可见光至太赫兹波（0.4-1000μm）所有波段信息和能量的低损耗传输。新一代塑料光纤将成为普遍和大量应用的光纤。

一种全新的保持圆偏振态低损耗单模空芯光纤

运用渐近转移矩阵公式,研究了一种保持圆偏振态单模蜘蛛网结构包层空芯光纤。数值结果表明:由于这种包层结构能把导波强有力的束缚在空芯中传输,光纤具有很低的束缚损耗;即使利用有损耗的材料,也能获得约1 dB/km、甚至低于1 dB/km的传输损耗。