空芯光子带隙光纤结构参数对其有效折射率的影响

利用有限元法,从理论和数值上研究了19孔纤芯空芯光子晶体带隙光纤(PBGFs)的结构参数对其有效折射率的影响.采用拓扑优化方法改善纤芯空气孔内层厚度和角度,研究了基本模型的有效折射率与结构参数的关联性.采用完美匹配层(APML)做吸收边界条件,数值结果表明选择边界条件对结果的精度和准确性有很大的影响,有限元法能有效地分析和设计光子晶体光纤,此研究为设计特殊用途的PBGFs提出了一种参考.

光导在折射率引导光纤、多孔光纤、光子带隙光纤和纳米线中的简要定性解释(英文)

本文是一篇教学论文,旨在通过对具体实例中不同物理过程的分析来定性解释光导拓宽固体材料折射率引导光纤光谱、多孔光纤光谱、光子带隙光纤光谱和纳米线光谱的原理。

高折射率材料填充的光子晶体光纤传输谱分析

利用有限差分法,研究了一种在包层小孔中填充可变折射率材料的新型光子晶体光纤的传输特性,并讨论了其在传感器设计方面的应用前景．分别模拟了包层孔为单圈、两圈、三圈结构下的光纤传输谱,在两圈孔的情况下,找到了合适的工作波长区间,并发现该工作区间的位置对于填充材料的折射率表现得很敏感,且呈近似线性关系．该折射率在1．48～1．8区间内每变化0．01,导波区间位置平均移动24 nm．结论表明,与传统的光波导折射率传感器相比,这种新型光子晶体光纤折射率传感器具有测量范围较大,灵敏度较高的优点．

光子带隙型光子晶体光纤温度传感特性分析

为了提高光子带隙型光子晶体光纤的温度灵敏度,提出了在纤芯环上并入高折射率液体圆柱的新结构,并利用全矢量有限元法对提出的结构进行了仿真,得到了温度对光纤有效折射率、纤芯能量和有效模面积等传输特性的影响。结果表明,随着温度的升高,光纤的有效折射率和有效模面积会减小,纤芯能量会增加,且零群速率色散点向短波长方向移动,尤其在短波长条件下光纤传输特性随温度变化趋势更加明显。该研究提高了光子带隙型光子晶体光纤传输特性的温度灵敏度,使其更加适合于温度传感方面的应用。

复式晶格光子晶体光纤带隙分析

提出了一种复式晶格光子晶体光纤，通过向传统正方形格子空气孔光子晶体光纤中引入半径相同但折射率为负的介质柱，构成两种正负折射率介质柱嵌套的周期性排列结构。用平面波法分析这种光纤的光子带隙，仿真结果表明：与传统的正方形格子空气孔光子晶体光纤相比，当R／∧=0．35，衬底折射率nb=1．30，空气孔折射率na=1．0，介质柱折射率nc=-1．0时，这种光纤可以实现光子带隙效应导光；当晶格常数∧的范围为1．5～3．0μm时，传输波长范围为880～2300nm。

填充温敏液体的带隙型光纤温度传感特性研究

高折射率棒光子带隙光纤受高折射率填充材料的影响很大,对温度、外加电场等参数非常敏感。为获得高灵敏度的光子晶体光纤温度传感,提出了在其包层空气孔注入温敏液体的方法,并利用全矢量有限元法对提出的方法进行了仿真。仿真结果表明,随着温度的升高,光纤的有效折射率减小,模场面积增大,温度灵敏度能达到20.2dB/m/℃。

光子晶体光纤的研究与进展

光子晶体光纤是90年代发展起来的新型光波导材料,具有十分重要的研究和应用价值。本文综述了光 子晶体光纤的特征和传输机理、光子晶体光纤的研究类型、制备工艺,并进一步介绍了光子晶体光纤的几个重要用途。

光子晶体光纤的导波模式与色散特性

利用有效折射率方法基于标量近似理论对光子晶体光纤的传播模式和色散特性进行了数值模拟 ,发现通过调节光纤包层的空气填充率或包层空气穴节距及其有效芯径可以在很宽的波长范围实现单模传播 ,可以设计零色散波长小于 1.2 7μm的光子晶体光纤和在较宽的波段接近于零色散的色散平坦光纤 ,以及具有较大的正常色散值的色散补偿光纤 .

光子晶体光纤模式特征的研究

从基空间填充模出发 ,将光子晶体光纤的包层等效成均匀介质 ,从而将光子晶体光纤等效为阶跃折射率光纤。利用等效折射率模型 ,对光子晶体光纤的模式特征进行了详尽的研究 ,主要包括模式特性、传输常量、模场分布、功率限制特性、瑞利散射损耗特性、色散特性 ,等等。并通过功率限制因子这一参量将它与单模光纤进行比较。结果表明 ,光子晶体光纤单模工作波长范围比较宽 ,功率限制因子比较高 ,可用于制作更高抽运效率的光纤放大器。

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240dB/km降至0.28dB/km(1550nm波长处),光子带隙型光子晶体光纤的损耗也降低到1.2dB/km(1620nm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。

一维太赫兹光滤波器的模拟与制作(英文)

模拟并制作了基于光子带隙结构的一维太赫兹光滤波器.通过人工叠加方式制作一维周期性结构,以聚乙烯或聚四氟乙烯作为高折射率材料,用钻有圆孔的合金片作为空气层,利用太赫兹时域光谱技术测量样品在0.1～0.9 THz波段的透射谱.根据理论模拟结果,利用聚乙烯设计制作中心波长为0.3 THz的带阻滤波器,结构周期为400μm,占空比为0.5.测量的3 dB带宽为0.08 THz,与模拟结果0.07 THz基本吻合.

浅谈光子晶体光纤

文章介绍了光子晶体光纤的发展情况，基本工作原理，理论分析方法，制造工艺以及应用前景，重点论述了光子晶体光纤的基本工作原理，理论分析方法和主要特性，并与普通光纤进行了比较。