Kagome结构空芯光子晶体光纤纤芯参数对传输特性的影响

应用全矢量有限元方法,研究大间距Kagome结构空芯光子晶体光纤中纤芯的大小、形状与壁厚对光纤传输损耗谱的影响。结果表明,某些纤芯尺寸会造成包层中的结构缺陷,易使纤芯基模、表面模及包层模之间发生能量耦合,产生较大损耗。而纤芯形状与壁厚的改变会引起表面模式的变化,从而影响发生在基模与表面模之间反向耦合的位置和强度,使光纤传输频带变窄和损耗变大。据此,提出Kagome结构光纤的纤芯设计思路,即纤芯的大小应使包层保持完整的微结构,纤芯形状应与包层中的单元微结构相楔合,纤芯壁厚应与包层中玻璃支柱的宽度相同。

微结构空芯光纤特性及光纤测试和工程应用

空芯光纤有着不可替代的物理特性,成为科研机构珍贵的基础研究课题,但由于其整体性能和配套应用并不成熟,产业界一直保持观望态度。近些年来,随着空芯光纤损耗指标的不断优化,多个产业应用案例的成功推进,空芯光纤逐渐得到工业界的进一步重视。文章梳理了3类空芯光纤,即空芯布拉格包层光纤、空芯光子带隙光纤和空芯反谐振光纤,重点介绍了其光学工作原理和测试手段,也结合通信、激光传能和传感领域的应用情况分析了空芯光纤的优势。文章最后对标通信单模光纤对空芯光纤的未来技术趋势做出了展望。

紫外纯石英空芯微结构光纤的研究进展

介绍了国际上先进的研究机构在紫外石英空芯微结构光纤方面的研究进展,其中包括用空芯Kagome格子微结构光纤和包层只有一层空气孔的反谐振空芯微结构光纤实现紫外光的低损耗传输。迄今为止,国际上报道的最佳结果是输出光纤为单模时,从近红外到深紫外270nm波长范围内,损耗都在3d B/m左右。

空芯微结构光纤陀螺性能提升分析与验证

空芯微结构光纤突破了传统光纤框架下由传输介质决定的难以解决的本征物理问题,可解放光纤陀螺应用中的材料限制,为光纤陀螺性能提升带来重要的驱动力。首先,在理论上定量分析了空芯微结构光纤对光纤陀螺诸多误差项的抑制程度,包括Shupe、Faraday、Kerr、偏振、和Rayleigh等误差;之后,构建了环圈长度300 m的空芯微结构光纤陀螺样机,在同等规格条件下与传统光纤陀螺开展了性能比对实验。实验结果表明,空芯微结构光纤陀螺温度特性相比传统光纤陀螺提升了2.5倍。理论和实验均证实空芯微结构光纤是光纤陀螺环境适应性根本性提升的有效技术途径。

基于空芯微结构光纤拉曼探针的实验研究

表面增强拉曼散射(SERS)技术可有效增强样品分子的拉曼信号,对生物分子检测具有较高的灵敏性,因此在生化方面有着许多潜在的应用.而将空芯微结构光纤与SERS技术相结合不仅能够远端实时、分布式地检测,同时还可以增加光场与待测物的有效作用面积,减少传统光纤探针无法避免的石英背景信号等问题.本文基于空芯微结构光纤进行SERS探针的制备及性能测试研究,利用真空物理溅射法在空芯光纤内镀纳米Ag膜,从而制备成SERS探针,通过实验检测不同浓度的罗丹明6G (R6G)酒精溶液的拉曼信号.结果表明,在探针的近端正面成功探测到了浓度低至10^(-9)mol/L的R6G拉曼信号,在探针的远端反面探测到的浓度可小于10^(-6)mol/L.该实验结果为研究高灵敏度的SERS探针提供了一种新的手段.

空芯微结构光纤空气孔内壁粗糙度研究进展

空芯微结构光纤按照导光原理不同可分为空芯光子带隙光纤和空芯反谐振光纤。在这两种光纤中,空气孔内壁粗糙度导致的散射损耗是其损耗来源之一。在空芯光子带隙光纤中,散射损耗是其损耗的主要原因;在空芯反谐振光纤中,在短波长时散射损耗也是其损耗的重要原因之一。为了降低空芯微结构光纤的散射损耗,需要针对空气孔内壁粗糙度展开深入研究。为此,本文介绍了空芯微结构光纤空气孔内壁粗糙度相关理论、测试技术和抑制方法的研究进展,对相关理论和实验结果进行了总结,对将来需要重点研究的方向提出了建议。

光子晶体光纤长周期光栅制作技术与应用最新进展

详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特性。简要介绍了光子晶体光纤长周期光栅在光通信和光传感领域的应用情况,并且展望了基于光子晶体光纤长周期光栅的新型光子器件的未来发展情况。

八边形空芯微结构光纤的制备和特性分析

基于反共振反射光波导中的抑制耦合理论,本文设计和制备出一种单空气包层大纤芯的八边形空芯微结构光纤,光纤直径为170μm,纤芯直径为44μm,纤芯壁厚为1.2μm。实验测试结果表明该光纤对于波长为750nm的光具有良好的导光特性。该空芯光纤结构简单,容易制备,并可设计成大纤芯适用于光泵碱金属蒸气激光、液体填充传感、高功率近红外光能量传输及气体激光器等领域,为探索简易新型空芯微结构光纤打下前期实验基础。

微结构光纤的研究进展及展望

微结构光纤(MOF)在结构和性能上的优越性引起了国内外光纤研究人员的广泛兴趣,成为光电子学领域的前沿热点,并得到了快速发展。MOF根据结构可分为实芯MOF和空芯MOF,根据传输机理可分为全内反射型MOF、光子带隙型MOF和反谐振MOF等多种类型,在激光技术、光传感技术、光通信技术、光电子集成和光纤器件等领域具有重要应用。本文综述了MOF的发展历程,并对MOF的种类、传输机理、结构设计和拉制进行了全面分析和归纳,为未来MOF的研究及应用提供借鉴。

Kagome光纤超快非线性光学研究进展

Kagome光纤(简称KGF)是一种不依赖带隙导光的新型空芯微结构光纤,其结构设计灵活、损伤阈值高、损耗低(高透区损耗可低至~40 dB/km)、支持宽带传输(>500 nm),并可通过纤芯改变所充气体及调节气压实现光纤色散、非线性效应的有效调制,在强场物理、超快激光技术等领域研究中优势突出。基于KGF在超快光学中的重要意义,该文对近年来国际上关于KGF在非线性光学变频及超短脉冲压缩等领域的研究成果进行介绍,并对关键性应用技术进行简要分析,最后对其发展前景进行展望。

微结构光纤推进超快光子学发展

最近英国的科研人员发展了一种新型空芯光子晶体光纤。该技术的一个直接结果是得到了一种与以前技术相比更高效的阿秒激光脉冲产生方法。

微纳结构光纤光谱学

微纳结构光纤光谱学是指以空芯微结构或微纳光纤为样品池,光和物质在纤芯内部或表面进行相互作用的光谱学技术。本文回顾空芯和微纳光纤导光的基本原理,介绍气体、液体样品池构建的理论和方法,综述基于光谱吸收、光热、光声、荧光、拉曼等效应的微纳结构光纤光谱学的最新进展及今后可能的发展方向。微纳结构光纤对光场的束缚能力强、模场能量在空气中的比例高,可实现光和物质在其中的高效、长距离相互作用。微纳结构光纤样品池的采用,可提升传统光谱学系统的性能或构建新型的光谱学系统;应用传输光纤与其他光学元器件进行柔性连接,可促进光谱学仪器和传感器的小型化和实用化。